Неке врсте 3Д штампаних предмета сада се могу „опипати“, коришћењем нове технологије за уградњу сензора директно у њихове материјале. Нова студија је открила да би ово истраживање могло довести до нових интерактивних уређаја, као што је паметни намештај.
Ова нова технологија користи метаматеријале - супстанце састављене од мреже понављајућих јединица - за 3Д штампање објеката. Када се сила примени на флексибилни метаматеријал, неке од њихових ћелија могу се истегнути или сабити. Електроде уграђене у ове структуре могу детектовати величину и смер ових промена облика, као и ротацију и убрзање.
У овој новој студији, истраживачи су направили предмете од флексибилне пластике и проводљивих филамената. Ови имају ћелије ширине само 5 мм.
Свака ћелија има два супротна зида направљена од проводљивих филамената и непроводљиве пластике, а проводни зидови служе као електроде. Сила која се примењује на објекат мења растојање и површину преклапања између супротних електрода, производећи електрични сигнал који приказује детаље о примењеној сили. Коаутор истраживачког извештаја рекао је да на овај начин ова нова технологија може „беспрекорно и ненаметљиво интегрисати технологију сензора у штампане објекте“.
Истраживачи кажу да ови метаматеријали могу помоћи дизајнерима да брзо креирају и прилагоде флексибилне уређаје за унос података у рачунар. На пример, користили су ове метаматеријале да би направили музички контролер дизајниран да одговара облику људске руке. Када корисник стисне једно од флексибилних дугмади, генерисани електрични сигнал помаже у контроли дигиталног синтисајзера.
Научници су такође направили џојстик од метаматеријала за играње Пак-мена. Разумевањем како људи примењују силу на овај џојстик, дизајнери могу да дизајнирају јединствене облике и величине дршки за људе са ограниченим хватом у одређеним правцима.
Коаутор истраживачког извештаја је рекао: „Можемо да опажамо кретање у било ком 3Д штампаном објекту. Од музике до интерфејса за игре, потенцијал је заиста узбудљив.“
Истраживачи су такође креирали софтвер за 3Д едитовање, назван MetaSense, како би помогли корисницима да направе интерактивне уређаје користећи ове метаматеријале. Он симулира како се 3Д штампани објекат деформише када се примене различите силе и израчунава које ћелије се највише мењају и које су најпогодније за употребу као електроде.
МетаСенс омогућава дизајнерима да 3Д штампају структуре са уграђеним сензорским могућностима одједном. Ово чини прототипирање уређаја изузетно брзим, као што су џојстици, који се могу прилагодити особама са различитим потребама за приступачношћу.
Уграђивање стотина или хиљада сензорских јединица у објекат може помоћи у постизању анализе високе резолуције у реалном времену о томе како корисници интерагују са њим. На пример, паметна столица направљена од овог метаматеријала може детектовати тело корисника, а затим упалити светло или телевизор, или прикупити податке за каснију анализу, као што је детекција и исправљање положаја тела. Ови метаматеријали могу се користити и у носивим апликацијама.
Време објаве: 27. септембар 2021.
