Guon soarten 3D-printe objekten kinne no "field" wurde, mei in nije technology om sensoren direkt yn har materialen te bouwen. In nije stúdzje fûn dat dit ûndersyk kin liede ta nije ynteraktive apparaten, lykas tûke meubels.
Dizze nije technology brûkt metamaterialen - stoffen dy't besteane út in raster fan werhellende ienheden - om objekten yn 3D te printsjen. As krêft tapast wurdt op in fleksibel metamateriaal, kinne guon fan har sellen útrekke of komprimearje. De elektroden dy't yn dizze struktueren opnommen binne, kinne de grutte en rjochting fan dizze foarmferoaringen detektearje, lykas rotaasje en fersnelling.
Yn dizze nije stúdzje makken de ûndersikers objekten makke fan fleksibel plestik en geleidende filamenten. Dizze hawwe sellen sa lyts as 5 mm breed.
Elke sel hat twa tsjinoerstelde muorren makke fan geleidende filamenten en net-geleidend plestik, en de geleidende muorren tsjinje as elektroden. De krêft dy't op it objekt tapast wurdt, feroaret de ôfstân en it oerlaapgebiet tusken de tsjinoerstelde elektroden, wêrtroch in elektrysk sinjaal produsearre wurdt dat details oer de tapaste krêft sjen lit. De mei-auteur fan it ûndersyksrapport sei dat dizze nije technology op dizze manier "sensortechnology naadloos en ûnopfallend yn printe objekten yntegrearje kin."
Undersykers sizze dat dizze metamaterialen ûntwerpers helpe kinne om fluch fleksibele kompjûterynfierapparaten te meitsjen en oan te passen. Se brûkten dizze metamaterialen bygelyks om in muzykcontroller te meitsjen dy't ûntworpen is om te passen yn 'e foarm fan in minsklike hân. As de brûker ien fan 'e fleksibele knoppen yndrukt, helpt it generearre elektryske sinjaal om in digitale synthesizer te kontrolearjen.
De wittenskippers makken ek in joystick fan metamateriaal om Pac-Man te spyljen. Troch te begripen hoe't minsken krêft útoefenje op dizze joystick, kinne ûntwerpers unike foarmen en maten fan handgrepen ûntwerpe foar minsken mei beheinde grip yn bepaalde rjochtingen.
De mei-auteur fan it ûndersyksrapport sei: "Wy kinne beweging waarnimme yn elk 3D-printe objekt. Fan muzyk oant spultsje-ynterfaces, it potinsjeel is echt spannend."
Undersykers hawwe ek 3D-bewurkingssoftware makke, mei de namme MetaSense, om brûkers te helpen ynteraktive apparaten te bouwen mei dizze metamaterialen. It simulearret hoe't in 3D-printe objekt ferfoarmet as ferskate krêften tapast wurde, en berekkent hokker sellen it meast feroarje en it meast geskikt binne foar gebrûk as elektroden.
MetaSense stelt ûntwerpers yn steat om struktueren mei ynboude sensormooglikheden yn ien kear te 3D-printsjen. Dit makket it prototypearjen fan apparaten supersnel, lykas joysticks, dy't oanpast wurde kinne foar persoanen mei ferskillende tagonklikheidsbehoeften.
It ynbêdzjen fan hûnderten of tûzenen sensor-ienheden yn in objekt kin helpe om real-time analyses mei hege resolúsje te berikken fan hoe't brûkers dermei ynteraksje hawwe. Bygelyks, in tûke stoel makke fan dit metamateriaal kin it lichem fan 'e brûker detektearje, en dan in ljocht of tv oansette, of gegevens sammelje foar lettere analyse, lykas it detektearjen en korrigearjen fan lichemshâlding. Dizze metamaterialen kinne ek gebrûk fine yn draachbere tapassingen.
Pleatsingstiid: 27 septimber 2021
