Bizonyos típusú 3D -s nyomtatott objektumok most már „érezhetők”, egy új technológiát használva, hogy érzékelőket építsenek közvetlenül az anyagokba. Egy új tanulmány megállapította, hogy ez a kutatás új interaktív eszközökhöz, például intelligens bútorokhoz vezethet.
Ez az új technológia metamaterialis-szubsztanciákat használ, amelyek egy ismétlődő egységek és 3D nyomtatási objektumok rácsából állnak. Ha erőt alkalmaznak egy rugalmas metamateriálisra, néhány cellájuk nyújthat vagy összenyomódhat. Az ezekbe a struktúrákba beépített elektródok észlelhetik ezen alakváltozások nagyságát és irányát, valamint a forgatást és a gyorsulást.
Ebben az új tanulmányban a kutatók rugalmas műanyag és vezetőképes szálakból készült tárgyakat készítettek. Ezeknek 5 mm -es kis sejtek vannak.
Mindegyik cellának két ellentétes falak vannak, amelyek vezetőképes szálakból és nem vezetőképes műanyagból készülnek, és a vezetőképes falak elektródokként szolgálnak. Az objektumra alkalmazott erő megváltoztatja a távolságot és az átfedési területet az ellenkező elektródok között, és elektromos jelet hoz létre, amely részleteket mutat az alkalmazott erővel kapcsolatban. A kutatási jelentés társszerzője elmondta, hogy így az új technológia „zökkenőmentesen és zavartan integrálhatja az érzékelési technológiát a nyomtatott tárgyakba”.
A kutatók szerint ezek az anyagi anyagok segíthetnek a tervezőknek a rugalmas számítógépes bemeneti eszközök gyors létrehozásában és beállításában. Például ezeket az anyagokat használták egy olyan zenei vezérlő létrehozására, amelyet úgy terveztek, hogy illeszkedjen az emberi kéz alakjához. Amikor a felhasználó megnyomja az egyik rugalmas gombot, a generált elektromos jel segít a digitális szintetizátor vezérléséhez.
A tudósok egy metamateriális joystickot is készítettek a Pac-Man játékához. Annak megértésével, hogy az emberek hogyan alkalmazzák erőt erre a joystickra, a tervezők egyedi fogantyú alakjait és méretét tervezhetik bizonyos irányok korlátozott tapadásával.
A kutatási jelentés társszerzője elmondta: "Bármely 3D-s nyomtatott objektumban érzékelhetjük a mozgást. A zenétől a játék interfészekig a potenciál nagyon izgalmas."
A kutatók 3D -s szerkesztési szoftvert is létrehoztak, az úgynevezett Metasense -nek, hogy segítsék a felhasználókat az interaktív eszközök felépítésében ezen metamateriák segítségével. Szimulálja, hogy a 3D -s nyomtatott objektum hogyan deformálódik különböző erők alkalmazásakor, és kiszámítja, hogy mely sejtek változnak a legjobban, és a legmegfelelőbbek elektródokként.
A Metasense lehetővé teszi a tervezőket a 3D-s nyomtatási struktúrákhoz, amelyek beépített érzékelési képességeivel egyszerre beépítették. Ez az eszközök prototípusának szuper gyorsá teszi, mint például a joysticks, amelyet testreszabhatunk a különböző akadálymentességi igényekkel rendelkező egyének számára.
Több száz vagy több ezer érzékelő egység beágyazása egy objektumba elősegítheti a nagy felbontású, valós idejű elemzés elérését, hogy a felhasználók hogyan lépnek kapcsolatba vele. Például egy ebből a metamateriumból készített intelligens szék észlelheti a felhasználó testét, majd bekapcsolja a fényt vagy a TV -t, vagy adatokat gyűjthet későbbi elemzéshez, például a testtartás észlelését és kijavítását. Ezek az anyagok használhatók a hordható alkalmazásokban is.
A postai idő: szeptember-27-2021
