Sesetengah jenis objek bercetak 3D kini boleh "dirasa", menggunakan teknologi baharu untuk membina sensor terus ke dalam bahannya. Satu kajian baharu mendapati bahawa penyelidikan ini boleh membawa kepada peranti interaktif baharu, seperti perabot pintar.
Teknologi baharu ini menggunakan metamaterial—bahan yang terdiri daripada grid unit berulang—kepada objek cetakan 3D. Apabila daya dikenakan pada metamaterial yang fleksibel, sebahagian daripada selnya mungkin meregang atau mampat. Elektrod yang digabungkan ke dalam struktur ini boleh mengesan magnitud dan arah perubahan bentuk ini, serta putaran dan pecutan.
Dalam kajian baharu ini, para penyelidik telah mereka bentuk objek yang diperbuat daripada plastik fleksibel dan filamen konduktif. Ini mempunyai sel sekecil 5 mm lebar.
Setiap sel mempunyai dua dinding bertentangan yang diperbuat daripada filamen konduktif dan plastik bukan konduktif, dan dinding konduktif berfungsi sebagai elektrod. Daya yang dikenakan pada objek mengubah jarak dan kawasan pertindihan antara elektrod yang bertentangan, menghasilkan isyarat elektrik yang menunjukkan butiran tentang daya yang dikenakan. Penulis bersama laporan penyelidikan itu berkata bahawa dengan cara ini, teknologi baharu ini boleh “mengintegrasikan teknologi penderiaan dengan lancar dan tidak mengganggu ke dalam objek yang dicetak.”
Para penyelidik mengatakan bahawa metabahan ini dapat membantu pereka bentuk mencipta dan melaraskan peranti input komputer yang fleksibel dengan cepat. Contohnya, mereka menggunakan metabahan ini untuk mencipta pengawal muzik yang direka bentuk agar sesuai dengan bentuk tangan manusia. Apabila pengguna menekan salah satu butang fleksibel, isyarat elektrik yang dijana membantu mengawal pensintesis digital.
Para saintis juga telah menghasilkan kayu bedik metamaterial untuk bermain Pac-Man. Dengan memahami bagaimana orang ramai menggunakan daya pada kayu bedik ini, pereka bentuk boleh mereka bentuk bentuk dan saiz pemegang yang unik untuk mereka yang mempunyai cengkaman terhad dalam arah tertentu.
Penulis bersama laporan penyelidikan itu berkata: “Kita boleh melihat gerakan dalam mana-mana objek bercetak 3D. Daripada muzik hinggalah antara muka permainan, potensinya amat mengujakan.”
Penyelidik juga telah mencipta perisian penyuntingan 3D, yang dipanggil MetaSense, untuk membantu pengguna membina peranti interaktif menggunakan metamaterial ini. Ia mensimulasikan bagaimana objek bercetak 3D berubah bentuk apabila daya berbeza dikenakan, dan mengira sel mana yang paling banyak berubah dan paling sesuai digunakan sebagai elektrod.
MetaSense membolehkan pereka bentuk mencetak struktur 3D dengan keupayaan penderiaan terbina dalam sekaligus. Ini menjadikan prototaip peranti sangat pantas, seperti kayu bedik, yang boleh disesuaikan untuk individu yang mempunyai keperluan kebolehcapaian yang berbeza.
Membenamkan ratusan atau ribuan unit sensor dalam sesuatu objek boleh membantu mencapai analisis masa nyata beresolusi tinggi tentang cara pengguna berinteraksi dengannya. Contohnya, kerusi pintar yang diperbuat daripada metabahan ini boleh mengesan badan pengguna, kemudian menghidupkan lampu atau TV, atau mengumpul data untuk analisis kemudian, seperti mengesan dan membetulkan postur badan. Metabahan ini juga boleh digunakan dalam aplikasi yang boleh dipakai.
Masa siaran: 27 Sep-2021
