Некаторыя віды 3D-друкаваных аб'ектаў цяпер можна "памацаць", выкарыстоўваючы новую тэхналогію для ўбудовы датчыкаў непасрэдна ў іх матэрыялы.Новае даследаванне паказала, што гэта даследаванне можа прывесці да стварэння новых інтэрактыўных прылад, такіх як разумная мэбля.
Гэтая новая тэхналогія выкарыстоўвае метаматэрыялы - рэчывы, якія складаюцца з сеткі паўтаральных адзінак - для аб'ектаў 3D-друку.Калі да гнуткага метаматэрыялу прыкладваецца сіла, некаторыя з іх клетак могуць расцягвацца або сціскацца.Электроды, убудаваныя ў гэтыя структуры, могуць вызначаць велічыню і кірунак гэтых змен формы, а таксама кручэнне і паскарэнне.
У гэтым новым даследаванні даследчыкі выраблялі аб'екты з гнуткага пластыка і токаправодных нітак.Яны маюць вочкі памерам да 5 мм.
Кожная клетка мае дзве супрацьлеглыя сценкі, зробленыя з токаправодных нітак і неправоднага пластыка, і токаправодныя сценкі служаць электродамі.Сіла, прыкладзеная да аб'екта, змяняе адлегласць і плошчу перакрыцця паміж процілеглымі электродамі, ствараючы электрычны сігнал, які паказвае падрабязную інфармацыю аб прыкладзенай сіле.Сааўтар даследчай справаздачы сказаў, што такім чынам гэтая новая тэхналогія можа «плаўна і незаўважна інтэграваць сэнсарныя тэхналогіі ў друкаваныя аб'екты».
Даследчыкі кажуць, што гэтыя метаматэрыялы могуць дапамагчы дызайнерам хутка ствараць і наладжваць гнуткія камп'ютэрныя прылады ўводу.Напрыклад, яны выкарысталі гэтыя метаматэрыялы для стварэння музычнага кантролера, які адпавядаў форме чалавечай рукі.Калі карыстальнік націскае адну з наладжвальных кнопак, выпрацоўваемы электрычны сігнал дапамагае кіраваць лічбавым сінтэзатарам.
Навукоўцы таксама зрабілі метаматэрыяльны джойсцік для гульні ў Pac-Man.Разумеючы, як людзі прыкладваюць сілу да гэтага джойсціка, дызайнеры могуць распрацаваць унікальныя формы і памеры ручак для людзей з абмежаваным счапленнем у пэўных напрамках.
Сааўтар даследчай справаздачы сказаў: «Мы можам успрымаць рух любога 3D-друкаванага аб'екта.Ад музыкі да гульнявых інтэрфейсаў, патэнцыял сапраўды захапляльны».
Даследчыкі таксама стварылі праграмнае забеспячэнне для рэдагавання 3D пад назвай MetaSense, каб дапамагчы карыстальнікам ствараць інтэрактыўныя прылады з выкарыстаннем гэтых метаматэрыялаў.Ён імітуе, як 3D-друкаваны аб'ект дэфармуецца пры прымяненні розных сіл, і вылічвае, якія клеткі мяняюцца больш за ўсё і найбольш прыдатныя для выкарыстання ў якасці электродаў.
MetaSense дазваляе дызайнерам 3D-друкаваць структуры з убудаванымі функцыямі зандзіравання за адзін раз.Гэта робіць стварэнне прататыпаў прылад вельмі хуткім, такіх як джойсцікі, якія можна наладзіць для людзей з рознымі патрэбамі ў даступнасці.
Убудаванне сотняў ці тысяч датчыкаў у аб'ект можа дапамагчы дасягнуць аналізу ўзаемадзеяння карыстальнікаў з высокім дазволам у рэжыме рэальнага часу.Напрыклад, разумнае крэсла з гэтага метаматэрыялу можа выяўляць цела карыстальніка, а затым уключаць святло або тэлевізар або збіраць даныя для наступнага аналізу, напрыклад, выяўлення і карэкцыі паставы цела.Гэтыя метаматэрыялы таксама могуць знайсці прымяненне ў носных прыладах.
Час публікацыі: 27 верасня 2021 г