Bazı 3D baskılı nesneler, doğrudan malzemelerine sensörler oluşturmak için yeni bir teknoloji kullanarak artık “hissedilebilir”. Yeni bir çalışma, bu araştırmanın akıllı mobilyalar gibi yeni interaktif cihazlara yol açabileceğini buldu.
Bu yeni teknoloji, tekrarlayan birimden 3D baskı nesnelerinden oluşan bir ızgaradan oluşan metamalzeme yetersizlikleri kullanır. Esnek bir metamalzemeye kuvvet uygulandığında, bazı hücreleri gerilebilir veya sıkıştırabilir. Bu yapılara dahil edilen elektrotlar, bu şekil değişikliklerinin büyüklüğünü ve yönünü, dönüş ve ivmeyi tespit edebilir.
Bu yeni çalışmada, araştırmacılar esnek plastik ve iletken filamentlerden yapılmış nesneler ürettiler. Bunlar 5 mm genişliğinde küçük hücrelere sahiptir.
Her hücrenin iletken filamentlerden ve iletken olmayan plastikten yapılmış iki karşıt duvarı vardır ve iletken duvarlar elektrot görevi görür. Nesneye uygulanan kuvvet, karşıt elektrotlar arasındaki mesafeyi ve örtüşme alanını değiştirir ve uygulanan kuvvet hakkında ayrıntıları gösteren bir elektrik sinyali üretir. Araştırma raporunun ortak yazarı, bu şekilde bu yeni teknolojinin “algılama teknolojisini sorunsuz ve gözlemsiz bir şekilde basılı nesnelere entegre edebileceğini” söyledi.
Araştırmacılar, bu metamalzemelerin tasarımcıların esnek bilgisayar giriş cihazları oluşturmasına ve ayarlamalarına yardımcı olabileceğini söylüyor. Örneğin, bu metamalzemeleri bir insan elinin şekline uyacak şekilde tasarlanmış bir müzik denetleyicisi oluşturmak için kullandılar. Kullanıcı esnek düğmelerden birini sıktığında, oluşturulan elektrik sinyali bir dijital sentezleyiciyi kontrol etmeye yardımcı olur.
Bilim adamları ayrıca Pac-Man oynamak için bir metamalzeme Joystick yaptılar. İnsanların bu joystick üzerinde nasıl güç uyguladığını anlayarak, tasarımcılar belirli yönlerde sınırlı tutuşu olan insanlar için benzersiz sap şekilleri ve boyutları tasarlayabilirler.
Araştırma raporunun ortak yazarı: “Herhangi bir 3D baskılı nesnede hareket algılayabiliriz. Müzikten oyun arayüzlerine, potansiyel gerçekten heyecan verici.”
Araştırmacılar ayrıca kullanıcıların bu metamalzemeleri kullanarak etkileşimli cihazlar oluşturmalarına yardımcı olmak için Metasense adlı 3D düzenleme yazılımı oluşturdular. Farklı kuvvetler uygulandığında 3D baskılı bir nesnenin nasıl deforme olduğunu simüle eder ve hangi hücrelerin en çok değiştiğini ve elektrot olarak kullanılmak üzere en uygun olduğunu hesaplar.
Metasense, tasarımcıların bir seferde yerleşik algılama özelliklerine sahip 3D baskı yapılarını sağlar. Bu, farklı erişilebilirlik ihtiyaçları olan bireyler için özelleştirilebilen joysticks gibi cihazların prototiplenmesini süper hızlı hale getirir.
Bir nesneye yüzlerce veya binlerce sensör birimini gömmek, kullanıcıların onunla nasıl etkileşime girdiğinin yüksek çözünürlüklü, gerçek zamanlı analizine yardımcı olabilir. Örneğin, bu metamalzemeden yapılmış akıllı bir sandalye, kullanıcının gövdesini tespit edebilir ve daha sonra bir ışık veya TV'yi açabilir veya daha sonraki analizler için vücut duruşunu algılama ve düzeltme gibi veri toplayabilir. Bu metamalzemeler de giyilebilir uygulamalarda kullanım bulabilir.
Gönderme Zamanı: 27 Eylül-2021
