Alguns tipus d'objectes impresos en 3D ara es poden "sentir", utilitzant una nova tecnologia per construir sensors directament als seus materials.Un nou estudi va trobar que aquesta investigació pot donar lloc a nous dispositius interactius, com ara mobles intel·ligents.
Aquesta nova tecnologia utilitza metamaterials -substàncies formades per una graella d'unitats repetides- per imprimir objectes en 3D.Quan s'aplica força a un metamaterial flexible, algunes de les seves cèl·lules es poden estirar o comprimir.Els elèctrodes incorporats a aquestes estructures poden detectar la magnitud i la direcció d'aquests canvis de forma, així com la rotació i l'acceleració.
En aquest nou estudi, els investigadors van fabricar objectes fets de plàstic flexible i filaments conductors.Aquests tenen cèl·lules tan petites com 5 mm d'ample.
Cada cel·la té dues parets oposades fetes de filaments conductors i plàstic no conductor, i les parets conductores serveixen d'elèctrodes.La força aplicada a l'objecte canvia la distància i l'àrea de superposició entre els elèctrodes oposats, produint un senyal elèctric que mostra detalls sobre la força aplicada.El coautor de l'informe d'investigació va dir que d'aquesta manera, aquesta nova tecnologia pot "integrar de manera perfecta i discreta la tecnologia de detecció en objectes impresos".
Els investigadors diuen que aquests metamaterials poden ajudar els dissenyadors a crear i ajustar ràpidament dispositius d'entrada d'ordinador flexibles.Per exemple, van utilitzar aquests metamaterials per crear un controlador de música dissenyat per adaptar-se a la forma d'una mà humana.Quan l'usuari prem un dels botons flexibles, el senyal elèctric generat ajuda a controlar un sintetitzador digital.
Els científics també van fer un joystick metamaterial per jugar a Pac-Man.En entendre com la gent aplica la força en aquest joystick, els dissenyadors poden dissenyar formes i mides de mànec úniques per a persones amb una adherència limitada en determinades direccions.
El coautor de l'informe de recerca va dir: "Podem percebre el moviment en qualsevol objecte imprès en 3D.Des de la música fins a les interfícies de jocs, el potencial és realment emocionant".
Els investigadors també han creat un programari d'edició 3D, anomenat MetaSense, per ajudar els usuaris a crear dispositius interactius amb aquests metamaterials.Simula com es deforma un objecte imprès en 3D quan s'apliquen forces diferents i calcula quines cèl·lules canvien més i són les més adequades per utilitzar-les com a elèctrodes.
MetaSense permet als dissenyadors imprimir estructures en 3D amb capacitats de detecció integrades d'una sola vegada.Això fa que la creació de prototips de dispositius sigui molt ràpid, com ara joysticks, que es poden personalitzar per a persones amb diferents necessitats d'accessibilitat.
Incrustar centenars o milers d'unitats de sensor en un objecte pot ajudar a aconseguir una anàlisi d'alta resolució i en temps real de com els usuaris hi interactuen.Per exemple, una cadira intel·ligent feta d'aquest metamaterial pot detectar el cos de l'usuari, i després encendre una llum o un televisor, o recopilar dades per a una anàlisi posterior, com ara detectar i corregir la postura corporal.Aquests metamaterials també poden trobar ús en aplicacions portàtils.
Hora de publicació: 27-set-2021