Nogle slags 3D -trykte objekter kan nu "føles" ved hjælp af en ny teknologi til at opbygge sensorer direkte i deres materialer. En ny undersøgelse fandt, at denne forskning kan føre til nye interaktive enheder, såsom smarte møbler.
Denne nye teknologi bruger metamaterialer-substances, der består af et gitter til at gentage enheder til 3D-printobjekter. Når kraft påføres et fleksibelt metamateriale, kan nogle af deres celler strække eller komprimere. Elektroderne, der er inkorporeret i disse strukturer, kan detektere størrelsen og retningen af disse formændringer såvel som rotation og acceleration.
I denne nye undersøgelse fremstillede forskerne genstande lavet af fleksible plastik og ledende filamenter. Disse har celler så små som 5 mm brede.
Hver celle har to modsatte vægge lavet af ledende filamenter og ikke-ledende plast, og de ledende vægge tjener som elektroder. Kraften, der påføres objektet, ændrer området forstand og overlapning mellem de modsatte elektroder, hvilket producerer et elektrisk signal, der viser detaljer om den anvendte kraft. Medforfatteren til forskningsrapporten sagde, at denne nye teknologi på denne måde kan "problemfrit og diskret integrere sensorteknologi i trykte objekter."
Forskere siger, at disse metamaterialer kan hjælpe designere hurtigt med at oprette og justere fleksible computerinputenheder. For eksempel brugte de disse metamaterialer til at skabe en musikcontroller designet til at passe til formen på en menneskelig hånd. Når brugeren klemmer en af de fleksible knapper, hjælper det elektriske signal genereret med at kontrollere en digital synthesizer.
Forskerne lavede også en metamaterial joystick til at spille Pac-Man. Ved at forstå, hvordan folk anvender kraft på denne joystick, kan designere designe unikke håndtagsformer og størrelser til mennesker med begrænset greb i visse retninger.
Medforfatteren til forskningsrapporten sagde: "Vi kan opfatte bevægelse i ethvert 3D-trykt objekt. Fra musik til spilgrænseflader er potentialet virkelig spændende."
Forskere har også oprettet 3D -redigeringssoftware, kaldet Metasense, for at hjælpe brugerne med at opbygge interaktive enheder ved hjælp af disse metamaterialer. Det simulerer, hvordan et 3D -trykt objekt deformeres, når forskellige kræfter påføres, og beregner, hvilke celler der ændrer mest og er bedst egnede til brug som elektroder.
Metasense gør det muligt for designere at 3D Print Structures med indbyggede sensing-kapaciteter på én gang. Dette gør prototypingen af enheder superhurtige, såsom joysticks, som kan tilpasses til personer med forskellige tilgængelighedsbehov.
Indlejring af hundreder eller tusinder af sensorenheder i et objekt kan hjælpe med at opnå høj opløsning, realtidsanalyse af, hvordan brugere interagerer med det. For eksempel kan en smart stol lavet af dette metamateriale detektere brugerens krop og derefter tænde for et let eller tv eller indsamle data til senere analyse, såsom at detektere og korrigere kropsstilling. Disse metamaterialer kan også finde anvendelse i bærbare applikationer.
Posttid: SEP-27-2021
