Einige Arten von 3D -gedruckten Objekten können jetzt „gefühlt“ werden, wobei eine neue Technologie direkt in ihre Materialien aufgebaut wird. Eine neue Studie ergab, dass diese Forschung zu neuen interaktiven Geräten wie intelligenten Möbeln führen kann.
Diese neue Technologie verwendet Metamaterialien-Substanzen, die aus einem Gitter mit Wiederholungseinheiten zu 3D-Druckobjekten bestehen. Wenn Kraft auf eine flexible Metamaterial angewendet wird, können sich einige ihrer Zellen dehnen oder komprimieren. Die in diese Strukturen eingebauten Elektroden können die Größe und Richtung dieser Formänderungen sowie Rotation und Beschleunigung erkennen.
In dieser neuen Studie stellten die Forscher Objekte aus flexiblen plastischen und leitenden Filamenten her. Diese haben Zellen von nur 5 mm breit.
Jede Zelle hat zwei gegensätzliche Wände aus leitenden Filamenten und nicht leitenden Kunststoff, und die leitenden Wände dienen als Elektroden. Die auf das Objekt angewendete Kraft ändert den Abstand und die Überlappungsfläche zwischen den entgegengesetzten Elektroden und erzeugt ein elektrisches Signal, das Details über die angelegte Kraft zeigt. Der Co-Autor des Forschungsberichts sagte, dass diese neue Technologie auf diese Weise „nahtlos und unauffällig in gedruckte Objekte integriert werden kann“.
Forscher sagen, dass diese Metamaterialien Designern helfen können, flexible Computereingabegeräte schnell zu erstellen und anzupassen. Zum Beispiel verwendeten sie diese Metamaterialien, um einen Musikcontroller zu erstellen, der zur Form einer menschlichen Hand entspricht. Wenn der Benutzer eine der flexiblen Tasten drückt, hilft das erzeugte elektrische Signal bei der Steuerung eines digitalen Synthesizers.
Die Wissenschaftler machten auch einen metamaterialischen Joystick, um Pac-Man zu spielen. Wenn Sie verstehen, wie Menschen Kraft auf diesen Joystick anwenden, können Designer einzigartige Griffformen und -größen für Menschen mit begrenztem Griff in bestimmte Richtungen entwerfen.
Der Co-Autor des Forschungsberichts sagte: „Wir können die Bewegung in jedem 3D-gedruckten Objekt wahrnehmen. Von Musik über Spieloberflächen ist das Potenzial wirklich aufregend.“
Forscher haben außerdem eine 3D -Bearbeitungssoftware erstellt, die als MetaSense bezeichnet wird, um Benutzern dabei zu helfen, interaktive Geräte mithilfe dieser Metamaterialien zu erstellen. Es simuliert, wie ein 3D -gedrucktes Objekt verformt, wenn verschiedene Kräfte angewendet werden, und berechnet, welche Zellen am meisten ändern und als Elektroden am besten geeignet sind.
Mit Metasense können Designer 3D-Druckstrukturen mit integrierten Erfassungsfunktionen auf einmal haben. Dies macht das Prototyping von Geräten sehr schnell, wie z. B. Joysticks, die für Personen mit unterschiedlichen Zugänglichkeitsanforderungen angepasst werden können.
Das Einbetten von Hunderten oder Tausenden von Sensoreinheiten in ein Objekt kann dazu beitragen, eine hochauflösende Echtzeitanalyse zu erreichen, wie Benutzer damit interagieren. Ein intelligenter Stuhl aus dieser Metamaterialien kann beispielsweise den Körper des Benutzers erkennen und dann ein Licht oder Fernseher einschalten oder Daten für die spätere Analyse sammeln, z. B. die Erkennung und Korrektur der Körperhaltung. Diese Metamaterialien können auch in tragbaren Anwendungen verwendet werden.
Postzeit: Sep-27-2021
