3D տպագիր առարկաների որոշ տեսակներ այժմ կարելի է «զգալ»՝ օգտագործելով նոր տեխնոլոգիա՝ դրանց նյութերի մեջ անմիջապես սենսորներ տեղադրելու համար: Նոր ուսումնասիրությունը պարզել է, որ այս հետազոտությունը կարող է հանգեցնել նոր ինտերակտիվ սարքերի, ինչպիսին է խելացի կահույքը:
Այս նոր տեխնոլոգիան օգտագործում է մետամատերիալներ՝ կրկնվող միավորների ցանցից կազմված նյութեր՝ եռաչափ տպագրության համար։ Երբ ճկուն մետամատերիալի վրա ուժ է կիրառվում, դրա որոշ բջիջներ կարող են ձգվել կամ սեղմվել։ Այս կառուցվածքներում ներառված էլեկտրոդները կարող են հայտնաբերել այդ ձևի փոփոխությունների մեծությունը և ուղղությունը, ինչպես նաև պտույտը և արագացումը։
Այս նոր ուսումնասիրության մեջ հետազոտողները պատրաստել են ճկուն պլաստիկից և հաղորդիչ թելիկներից պատրաստված առարկաներ: Դրանք ունեն ընդամենը 5 մմ լայնությամբ բջիջներ:
Յուրաքանչյուր բջիջ ունի երկու հակադիր պատեր, որոնք պատրաստված են հաղորդիչ թելիկներից և ոչ հաղորդիչ պլաստիկից, և հաղորդիչ պատերը ծառայում են որպես էլեկտրոդներ: Առարկայի վրա կիրառվող ուժը փոխում է հակադիր էլեկտրոդների միջև հեռավորությունը և համընկնման մակերեսը՝ առաջացնելով էլեկտրական ազդանշան, որը ցույց է տալիս կիրառվող ուժի մասին մանրամասները: Հետազոտական զեկույցի համահեղինակն ասել է, որ այս կերպ այս նոր տեխնոլոգիան կարող է «անխափան և աննկատ ինտեգրել զգայուն տեխնոլոգիան տպագիր առարկաների մեջ»:
Հետազոտողները նշում են, որ այս մետամատերիալները կարող են օգնել դիզայներներին արագ ստեղծել և կարգավորել ճկուն համակարգչային մուտքային սարքերը: Օրինակ, նրանք օգտագործել են այս մետամատերիալները՝ մարդու ձեռքի ձևին համապատասխան երաժշտական կառավարիչ ստեղծելու համար: Երբ օգտատերը սեղմում է ճկուն կոճակներից մեկը, առաջացած էլեկտրական ազդանշանը օգնում է կառավարել թվային սինթեզատորը:
Գիտնականները նաև պատրաստել են մետամատերիալ ջոյսթիք՝ Pac-Man խաղալու համար: Հասկանալով, թե ինչպես են մարդիկ ուժ կիրառում այս ջոյսթիքի վրա, դիզայներները կարող են ստեղծել բռնակների յուրահատուկ ձևեր և չափսեր՝ որոշակի ուղղություններով սահմանափակ բռնվածք ունեցող մարդկանց համար:
Հետազոտական զեկույցի համահեղինակն ասել է. «Մենք կարող ենք ընկալել շարժումը ցանկացած 3D տպագիր առարկայում։ Երաժշտությունից մինչև խաղային ինտերֆեյսներ, ներուժը իսկապես հետաքրքիր է»։
Հետազոտողները նաև ստեղծել են MetaSense անվամբ եռաչափ խմբագրման ծրագիր, որը կօգնի օգտատերերին կառուցել ինտերակտիվ սարքեր՝ օգտագործելով այս մետամատերիալները: Այն մոդելավորում է, թե ինչպես է եռաչափ տպագիր օբյեկտը դեֆորմացվում տարբեր ուժերի կիրառման ժամանակ, և հաշվարկում է, թե որ բջիջներն են ամենաշատը փոխվում և առավել հարմար են որպես էլեկտրոդներ օգտագործելու համար:
MetaSense-ը թույլ է տալիս դիզայներներին միանգամից եռաչափ տպել կառուցվածքներ՝ ներկառուցված զգայունության հնարավորություններով։ Սա սարքերի նախատիպերի ստեղծումը դարձնում է գերարագ, ինչպիսիք են ջոյսթիքերը, որոնք կարող են հարմարեցվել տարբեր հասանելիության կարիքներ ունեցող անհատների համար։
Հարյուրավոր կամ հազարավոր սենսորային միավորներ որևէ առարկայի մեջ ներդնելը կարող է օգնել հասնել բարձր թույլտվությամբ, իրական ժամանակում վերլուծության այն մասին, թե ինչպես են օգտատերերը փոխազդում դրա հետ։ Օրինակ, այս մետամատերիալից պատրաստված խելացի աթոռը կարող է հայտնաբերել օգտատիրոջ մարմինը, այնուհետև միացնել լույսը կամ հեռուստացույցը կամ հավաքել տվյալներ հետագա վերլուծության համար, ինչպիսիք են մարմնի կեցվածքի հայտնաբերումը և ուղղումը։ Այս մետամատերիալները կարող են նաև կիրառվել կրելի կիրառություններում։
Հրապարակման ժամանակը. Սեպտեմբերի 27-2021
