Neke vrste 3D ispisanih predmeta sada se mogu "opipati", korištenjem nove tehnologije za ugradnju senzora izravno u njihove materijale. Nova studija otkrila je da bi ovo istraživanje moglo dovesti do novih interaktivnih uređaja, poput pametnog namještaja.
Ova nova tehnologija koristi metamaterijale - tvari sastavljene od mreže ponavljajućih jedinica - za 3D ispis objekata. Kada se na fleksibilni metamaterijal primijeni sila, neke od njihovih stanica mogu se rastegnuti ili stisnuti. Elektrode ugrađene u te strukture mogu detektirati veličinu i smjer tih promjena oblika, kao i rotaciju i ubrzanje.
U ovoj novoj studiji, istraživači su izradili predmete od fleksibilne plastike i vodljivih niti. Ti predmeti imaju ćelije širine samo 5 mm.
Svaka ćelija ima dvije suprotne stijenke izrađene od vodljivih niti i nevodljive plastike, a vodljive stijenke služe kao elektrode. Sila primijenjena na objekt mijenja udaljenost i područje preklapanja između suprotnih elektroda, stvarajući električni signal koji prikazuje detalje o primijenjenoj sili. Koautor istraživačkog izvješća rekao je da na taj način ova nova tehnologija može „besprijekorno i nenametljivo integrirati tehnologiju očitavanja u tiskane objekte“.
Istraživači kažu da ovi metamaterijali mogu pomoći dizajnerima da brzo stvore i prilagode fleksibilne računalne ulazne uređaje. Na primjer, koristili su ove metamaterijale za izradu glazbenog kontrolera dizajniranog da odgovara obliku ljudske ruke. Kada korisnik stisne jednu od fleksibilnih tipki, generirani električni signal pomaže u kontroli digitalnog sintisajzera.
Znanstvenici su također napravili metamaterijalni joystick za igranje Pac-Mana. Razumijevanjem načina na koji ljudi primjenjuju silu na ovaj joystick, dizajneri mogu dizajnirati jedinstvene oblike i veličine ručki za ljude s ograničenim hvatom u određenim smjerovima.
Koautor istraživačkog izvješća rekao je: „Možemo percipirati kretanje u bilo kojem 3D ispisanom objektu. Od glazbe do sučelja igara, potencijal je zaista uzbudljiv.“
Istraživači su također stvorili softver za 3D uređivanje, nazvan MetaSense, kako bi pomogao korisnicima u izradi interaktivnih uređaja koristeći ove metamaterijale. Simulira kako se 3D ispisani objekt deformira kada se na njega primjenjuju različite sile i izračunava koje se stanice najviše mijenjaju i najprikladnije su za upotrebu kao elektrode.
MetaSense omogućuje dizajnerima 3D ispis struktura s ugrađenim senzorskim mogućnostima u jednom potezu. To čini izradu prototipa uređaja super brzom, poput joysticka, koji se mogu prilagoditi osobama s različitim potrebama za pristupačnošću.
Ugradnja stotina ili tisuća senzorskih jedinica u objekt može pomoći u postizanju visokorezolucijske analize u stvarnom vremenu o tome kako korisnici komuniciraju s njim. Na primjer, pametna stolica izrađena od ovog metamaterijala može detektirati tijelo korisnika, a zatim uključiti svjetlo ili televizor ili prikupljati podatke za kasniju analizu, kao što je detekcija i ispravljanje držanja tijela. Ovi metamaterijali mogu se koristiti i u nosivim primjenama.
Vrijeme objave: 27. rujna 2021.
