Mõningaid 3D -prinditud objekte saab nüüd tunda, kasutades uut tehnoloogiat andurite otse oma materjalide ehitamiseks. Uues uuringus leiti, et see uurimistöö võib viia uute interaktiivsete seadmeteni, näiteks nutikamööbel.
See uus tehnoloogia kasutab metamaterjalide asendamisi, mis koosnevad 3D-printimisobjektide korduvatest ruudustikust. Kui jõud rakendatakse painduvale metamaterjalile, võivad mõned nende rakud venida või suruda. Nendes konstruktsioonidesse ühendatud elektroodid suudavad tuvastada nende kuju muutuste ulatuse ja suuna, samuti pöörlemist ja kiirendust.
Selles uues uuringus valmistasid teadlased paindlikust plastist ja juhtivast hõõgniidist valmistatud esemeid. Nendel on rakud nii väikesed kui 5 mm.
Igas lahtris on kaks juhtivast hõõgniidist ja mittejuhtivat plastist seinat ning juhtivad seinad toimivad elektroodidena. Objektile rakendatav jõud muudab vastandlike elektroodide vahelist kaugust ja kattumist, tekitades elektrisignaali, mis näitab üksikasju rakendatud jõu kohta. Uurimisaruande kaasautor ütles, et sel moel saab see uus tehnoloogia "sujuvalt ja tähelepandamatult integreerida sensustehnoloogia trükitud objektideks".
Teadlaste sõnul aitavad need metamaterjalid disaineritel kiiresti ja kohandada paindlikke arvuti sisendseadmeid. Näiteks kasutasid nad neid metamaterjalid muusikakontrolleri loomiseks, mis on loodud inimese käe kujule sobivaks. Kui kasutaja pigistab ühte painduvat nuppu, aitab genereeritud elektriline signaal juhtida digitaalset süntesaatorit.
Teadlased tegid PAC-MANi mängimiseks ka metamateriaalse juhtkangi. Mõistes, kuidas inimesed sellel juhtkangil jõudu rakendavad, saavad disainerid kujundada ainulaadse käepideme kuju ja suuruse, mille teatud suundades on piiratud haardega.
Uurimisaruande kaasautor ütles: "Me võime tajuda liikumist igas 3D-trükitud objektis. Muusikast mänguliidesteni on potentsiaal tõesti põnev."
Teadlased on loonud ka 3D -redigeerimistarkvara nimega Metasense, et aidata kasutajatel nende metamaterjalide abil interaktiivseid seadmeid ehitada. See simuleerib, kuidas 3D -prinditud objekt deformeerub, kui rakendatakse erinevaid jõude, ja arvutab, millised lahtrid muutuvad kõige rohkem ja sobivad kõige sobivamad elektroodidena kasutamiseks.
Metasense võimaldab disaineritel ühe sisseehitatud sensorimisvõimalusega 3D-printimisstruktuure korraldada. See muudab seadmete prototüüpimise ülikiireks, näiteks juhtkangid, mida saab kohandada erineva juurdepääsetavuse vajadusega inimestele.
Sadade või tuhandete anduriüksuste manustamine objekti võib aidata saavutada kõrge eraldusvõimega reaalajas analüüsi, kuidas kasutajad sellega suhtlevad. Näiteks sellest metamaterjalist valmistatud nutool suudab tuvastada kasutaja keha ja seejärel sisse lülitada valguse või teleri või koguda andmeid hilisemaks analüüsiks, näiteks kehahoiaku tuvastamine ja korrigeerimine. Need metamaterjalid võivad kasutada ka kantavates rakendustes.
Postiaeg: 27-2021
