A 3D nyomtatott objektumok bizonyos fajtái már „tapinthatók”, egy új technológia segítségével érzékelőket építenek közvetlenül az anyagaikba.Egy új tanulmány megállapította, hogy ez a kutatás új interaktív eszközökhöz, például intelligens bútorokhoz vezethet.
Ez az új technológia ismétlődő egységekből álló rácsból álló metaanyagokat használ a 3D nyomtatási objektumokhoz.Ha erőt alkalmaznak egy rugalmas metaanyagra, egyes sejtjeik megnyúlhatnak vagy összenyomódhatnak.Az ezekbe a szerkezetekbe beépített elektródák képesek érzékelni ezen alakváltozások nagyságát és irányát, valamint a forgást és a gyorsulást.
Ebben az új tanulmányban a kutatók rugalmas műanyagból és vezető szálakból készült tárgyakat készítettek.Ezekben a cellák 5 mm szélesek.
Mindegyik cellának két egymással szemben lévő fala van vezető szálakból és nem vezető műanyagból, és a vezető falak elektródákként szolgálnak.A tárgyra kifejtett erő megváltoztatja a szemben lévő elektródák közötti távolságot és átfedési területet, elektromos jelet hozva létre, amely az alkalmazott erő részleteit mutatja.A kutatási jelentés társszerzője elmondta, hogy ily módon ez az új technológia „zökkenőmentesen és észrevétlenül integrálhatja az érzékelő technológiát a nyomtatott tárgyakba”.
A kutatók szerint ezek a metaanyagok segíthetnek a tervezőknek gyorsan létrehozni és beállítani rugalmas számítógépes beviteli eszközöket.Például ezeket a metaanyagokat felhasználták egy olyan zenevezérlő létrehozásához, 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 vezérlésében.
A tudósok egy metaanyag joystickot is készítettek a Pac-Man játékhoz.Azáltal, hogy megértik, hogyan alkalmaznak erőt az emberek erre a joystickre, a tervezők egyedi fogantyúformákat és -méreteket tervezhetnek bizonyos irányokban korlátozott tapadású emberek számára.
A kutatási jelentés társszerzője elmondta: „Bármilyen 3D-s nyomtatott tárgyban érzékelhetjük a mozgást.A zenétől a játékfelületekig a lehetőségek nagyon izgalmasak.”
A kutatók 3D-s szerkesztő szoftvert is készítettek, a MetaSense-t, hogy segítsenek a felhasználóknak interaktív eszközöket készíteni ezen metaanyagok felhasználásával.Azt szimulálja, hogy egy 3D nyomtatott objektum hogyan deformálódik különböző erőhatások hatására, és kiszámítja, hogy mely cellák változnak leginkább és melyek a legalkalmasabbak elektródaként való használatra.
A MetaSense lehetővé teszi a tervezők számára, hogy egy lépésben 3D-s struktúrákat nyomtathassanak ki beépített érzékelési képességekkel.Ez rendkívül gyorssá teszi az eszközök prototípus-készítését, például a joystick-eket, amelyek testreszabhatók a különböző akadálymentesítési igényű személyek számára.
Több száz vagy több ezer érzékelőegység beágyazása egy objektumba nagy felbontású, valós idejű elemzést tesz lehetővé arról, hogy a felhasználók hogyan kommunikálnak vele.Például egy ebből a metaanyagból készült okosszék képes érzékelni a felhasználó testét, majd bekapcsolni egy lámpát vagy tévét, vagy adatokat gyűjteni későbbi elemzésekhez, például a testtartás észleléséhez és korrigálásához.Ezek a metaanyagok hordható alkalmazásokban is használhatók.
Feladás időpontja: 2021.09.27