ขณะนี้ วัตถุที่พิมพ์ 3 มิติบางประเภทสามารถ "สัมผัสได้" โดยใช้เทคโนโลยีใหม่ในการสร้างเซ็นเซอร์โดยตรงในวัสดุการศึกษาใหม่พบว่าการวิจัยนี้อาจนำไปสู่อุปกรณ์โต้ตอบใหม่ เช่น เฟอร์นิเจอร์อัจฉริยะ
เทคโนโลยีใหม่นี้ใช้วัสดุ metamaterials ที่สร้างขึ้นจากกริดของหน่วยที่ทำซ้ำไปยังวัตถุการพิมพ์ 3 มิติเมื่อใช้แรงกับวัสดุที่ยืดหยุ่นได้ เซลล์บางส่วนอาจยืดหรือบีบอัดได้อิเล็กโทรดที่รวมอยู่ในโครงสร้างเหล่านี้สามารถตรวจจับขนาดและทิศทางของการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเหล่านี้ ตลอดจนการหมุนและความเร่ง
ในการศึกษาใหม่นี้ นักวิจัยประดิษฐ์วัตถุที่ทำจากพลาสติกที่ยืดหยุ่นได้และเส้นใยนำไฟฟ้าเหล่านี้มีเซลล์ขนาดเล็กกว้าง 5 มม.
เซลล์แต่ละเซลล์มีผนังสองด้านตรงข้ามกันซึ่งทำจากเส้นใยนำไฟฟ้าและพลาสติกที่ไม่นำไฟฟ้า และผนังนำไฟฟ้าทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดแรงที่กระทำต่อวัตถุจะเปลี่ยนระยะทางและพื้นที่ทับซ้อนระหว่างขั้วไฟฟ้าตรงข้าม ทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าที่แสดงรายละเอียดเกี่ยวกับแรงที่กระทำผู้เขียนร่วมของรายงานการวิจัยกล่าวว่า ด้วยวิธีนี้ เทคโนโลยีใหม่นี้สามารถ "รวมเทคโนโลยีการตรวจจับเข้ากับวัตถุสิ่งพิมพ์ได้อย่างราบรื่นและไม่เป็นการรบกวน"
นักวิจัยกล่าวว่า metamaterials เหล่านี้สามารถช่วยนักออกแบบสร้างและปรับอุปกรณ์อินพุตคอมพิวเตอร์ที่ยืดหยุ่นได้อย่างรวดเร็วตัวอย่างเช่น พวกเขาใช้วัสดุเมตาเหล่านี้เพื่อสร้างอุปกรณ์ควบคุมเพลงที่ออกแบบมาให้พอดีกับรูปร่างของมือมนุษย์เมื่อผู้ใช้กดปุ่มตัวเลือกปุ่มใดปุ่มหนึ่ง สัญญาณไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจะช่วยควบคุมซินธิไซเซอร์ดิจิตอล
นักวิทยาศาสตร์ยังสร้างจอยสติ๊กวัสดุ metamate เพื่อเล่น Pac-Manเมื่อเข้าใจวิธีที่ผู้คนออกแรงบนจอยสติ๊กนี้ นักออกแบบสามารถออกแบบรูปทรงและขนาดของด้ามจับที่ไม่เหมือนใครสำหรับผู้ที่มีด้ามจับจำกัดในบางทิศทาง
ผู้เขียนร่วมของรายงานการวิจัยกล่าวว่า "เราสามารถรับรู้การเคลื่อนไหวในวัตถุที่พิมพ์ 3 มิติใดๆ ก็ได้ตั้งแต่เพลงไปจนถึงอินเทอร์เฟซของเกม ศักยภาพนั้นน่าตื่นเต้นจริงๆ”
นักวิจัยได้สร้างซอฟต์แวร์แก้ไข 3D ที่เรียกว่า MetaSense เพื่อช่วยให้ผู้ใช้สร้างอุปกรณ์แบบโต้ตอบโดยใช้ metamaterials เหล่านี้โดยจะจำลองวิธีที่วัตถุที่พิมพ์ 3 มิติเปลี่ยนรูปเมื่อออกแรงต่างๆ และคำนวณว่าเซลล์ใดเปลี่ยนแปลงมากที่สุดและเหมาะสมที่สุดสำหรับใช้เป็นอิเล็กโทรด
MetaSense ช่วยให้นักออกแบบสามารถพิมพ์โครงสร้าง 3 มิติด้วยความสามารถในการตรวจจับในตัวได้ในครั้งเดียวทำให้การสร้างต้นแบบอุปกรณ์รวดเร็วมาก เช่น จอยสติ๊ก ซึ่งสามารถปรับแต่งให้เหมาะกับบุคคลที่มีความต้องการการเข้าถึงที่แตกต่างกัน
การฝังหน่วยเซ็นเซอร์หลายร้อยหรือหลายพันหน่วยในวัตถุสามารถช่วยให้บรรลุการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ที่มีความละเอียดสูงว่าผู้ใช้โต้ตอบกับวัตถุนั้นอย่างไรตัวอย่างเช่น เก้าอี้อัจฉริยะที่ทำจากวัสดุเมตานี้สามารถตรวจจับร่างกายของผู้ใช้ จากนั้นจึงเปิดไฟหรือทีวี หรือรวบรวมข้อมูลเพื่อการวิเคราะห์ในภายหลัง เช่น การตรวจจับและแก้ไขท่าทางของร่างกายmetamaterials เหล่านี้อาจพบการใช้งานในอุปกรณ์สวมใส่
เวลาโพสต์: 27 ก.ย.-2564