Unele tipuri de obiecte tipărite 3D pot fi acum „simțite”, folosind o nouă tehnologie pentru a construi senzori direct în materialele lor. Un nou studiu a descoperit că această cercetare poate duce la noi dispozitive interactive, cum ar fi mobilierul inteligent.
Această nouă tehnologie folosește fszinurile metamateriale formate dintr-o grilă de unități repetate la obiecte de imprimare 3D. Când forța este aplicată pe un metamaterial flexibil, unele dintre celulele lor se pot întinde sau comprima. Electrozii încorporați în aceste structuri pot detecta amploarea și direcția acestor modificări ale formei, precum și rotația și accelerația.
În acest nou studiu, cercetătorii au fabricat obiecte din plastic flexibil și filamente conductoare. Acestea au celule la o lățime de 5 mm.
Fiecare celulă are doi pereți opuși făcuți din filamente conductoare și plastic non-conductiv, iar pereții conductori servesc ca electrozi. Forța aplicată obiectului schimbă distanța și zona de suprapunere între electrozii opuși, producând un semnal electric care arată detalii despre forța aplicată. Coautorul raportului de cercetare a spus că, în acest fel, această nouă tehnologie poate „integra fără probleme și discutiv tehnologia de detectare în obiecte tipărite”.
Cercetătorii spun că aceste metamateriale pot ajuta proiectanții să creeze și să ajusteze rapid dispozitivele flexibile de intrare pe computer. De exemplu, au folosit aceste metamateriale pentru a crea un controler de muzică conceput pentru a se potrivi cu forma unei mâini umane. Când utilizatorul stochează unul dintre butoanele flexibile, semnalul electric generat ajută la controlul unui sintetizator digital.
Oamenii de știință au făcut, de asemenea, un joystick metamaterial pentru a juca Pac-Man. Înțelegând modul în care oamenii aplică forța pe acest joystick, designerii pot proiecta forme și dimensiuni unice de mâner pentru persoanele cu o strângere limitată în anumite direcții.
Coautorul raportului de cercetare a spus: „Putem percepe mișcarea în orice obiect tipărit 3D. De la muzică la interfețe de joc, potențialul este cu adevărat interesant.”
Cercetătorii au creat, de asemenea, un software de editare 3D, numit MetaSense, pentru a ajuta utilizatorii să construiască dispozitive interactive folosind aceste metamateriale. Simulează modul în care un obiect tipărit 3D se deformează atunci când se aplică diferite forțe și calculează care celule se schimbă cel mai mult și sunt cele mai potrivite pentru utilizare ca electrozi.
MetaSense permite proiectanților la structuri de imprimare 3D cu capacități de detectare încorporate într-o singură dată. Acest lucru face ca prototiparea dispozitivelor să fie super rapidă, cum ar fi joystick -urile, care pot fi personalizate pentru persoanele cu nevoi de accesibilitate diferite.
Încorporarea a sute sau mii de unități de senzori într-un obiect poate ajuta la obținerea unei analize în timp real, în timp real a modului în care utilizatorii interacționează cu acesta. De exemplu, un scaun inteligent realizat din acest metamaterial poate detecta corpul utilizatorului, apoi poate porni o lumină sau un televizor sau poate colecta date pentru analize ulterioare, cum ar fi detectarea și corectarea posturii corpului. Aceste metamateriale pot găsi, de asemenea, utilizarea în aplicații purtabile.
Timpul post: 27-2021 septembrie
