3D տպագրված օբյեկտների որոշ տեսակներ այժմ կարող են «զգալ»՝ օգտագործելով նոր տեխնոլոգիա՝ ուղղակիորեն իրենց նյութերի մեջ սենսորներ ստեղծելու համար:Նոր ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ այս հետազոտությունը կարող է հանգեցնել նոր ինտերակտիվ սարքերի, օրինակ՝ խելացի կահույքի:
Այս նոր տեխնոլոգիան օգտագործում է մետանյութեր՝ նյութեր, որոնք կազմված են կրկնվող միավորների ցանցից՝ 3D տպագրության օբյեկտների համար:Երբ ուժ է կիրառվում ճկուն մետանյութի վրա, նրանց որոշ բջիջներ կարող են ձգվել կամ սեղմվել:Այս կառուցվածքների մեջ ներառված էլեկտրոդները կարող են հայտնաբերել այս ձևի փոփոխությունների մեծությունն ու ուղղությունը, ինչպես նաև ռոտացիան և արագացումը:
Այս նոր հետազոտության ընթացքում գիտնականները պատրաստել են ճկուն պլաստիկից և հաղորդիչ թելերից պատրաստված առարկաներ:Սրանք ունեն 5 մմ լայնությամբ բջիջներ:
Յուրաքանչյուր բջիջ ունի երկու հակադիր պատեր՝ պատրաստված հաղորդիչ թելերից և ոչ հաղորդիչ պլաստիկից, իսկ հաղորդիչ պատերը ծառայում են որպես էլեկտրոդներ։Օբյեկտի վրա կիրառվող ուժը փոխում է հակառակ էլեկտրոդների միջև հեռավորությունը և համընկնման տարածքը՝ առաջացնելով էլեկտրական ազդանշան, որը ցույց է տալիս կիրառվող ուժի մասին մանրամասներ:Հետազոտության զեկույցի համահեղինակն ասաց, որ այս կերպ այս նոր տեխնոլոգիան կարող է «անխափան և աննկատ կերպով ինտեգրել զգայական տեխնոլոգիան տպագիր առարկաների մեջ»։
Հետազոտողները ասում են, որ այս մետանյութերը կարող են օգնել դիզայներներին արագ ստեղծել և հարմարեցնել համակարգչային մուտքագրման ճկուն սարքեր:Օրինակ՝ նրանք օգտագործել են այս մետանյութերը՝ ստեղծելու երաժշտական կարգավորիչ, որը նախատեսված է մարդու ձեռքի ձևին համապատասխանելու համար:Երբ օգտագործողը սեղմում է ճկուն կոճակներից մեկը, առաջացած էլեկտրական ազդանշանն օգնում է կառավարել թվային սինթեզատորը:
Գիտնականները նաև մետամատերիալ ջոյսթիկ են պատրաստել՝ Pac-Man խաղալու համար։Հասկանալով, թե ինչպես են մարդիկ ուժ կիրառում այս joystick-ի վրա, դիզայներները կարող են ձևավորել բռնակի եզակի ձևեր և չափսեր որոշակի ուղղություններով սահմանափակ բռնելով մարդկանց համար:
Հետազոտության զեկույցի համահեղինակն ասաց. «Մենք կարող ենք ընկալել շարժումը ցանկացած 3D տպագրված օբյեկտում:Երաժշտությունից մինչև խաղային ինտերֆեյսներ, ներուժն իսկապես հուզիչ է»:
Հետազոտողները նաև ստեղծել են 3D խմբագրման ծրագրակազմ, որը կոչվում է MetaSense, որն օգնում է օգտատերերին կառուցել ինտերակտիվ սարքեր՝ օգտագործելով այս մետանյութերը:Այն մոդելավորում է, թե ինչպես է 3D տպագրված առարկան դեֆորմացվում, երբ կիրառվում են տարբեր ուժեր, և հաշվարկում է, թե որ բջիջներն են ամենաշատը փոխվում և առավել հարմար են որպես էլեկտրոդներ օգտագործելու համար:
MetaSense-ը դիզայներներին հնարավորություն է տալիս միանգամից 3D տպել ներկառուցված զգայական հնարավորություններով կառուցվածքները:Սա սարքերի նախատիպավորումը դարձնում է գերարագ, ինչպիսիք են ջոյստիկները, որոնք կարող են հարմարեցվել տարբեր մատչելիության կարիքներ ունեցող անձանց համար:
Հարյուրավոր կամ հազարավոր սենսորային միավորների ներկառուցումը օբյեկտի մեջ կարող է օգնել հասնել բարձր լուծաչափի, իրական ժամանակում վերլուծության, թե ինչպես են օգտատերերը փոխազդում դրա հետ:Օրինակ՝ այս մետանյութից պատրաստված խելացի աթոռը կարող է հայտնաբերել օգտատիրոջ մարմինը, այնուհետև միացնել լույսը կամ հեռուստացույցը կամ հավաքել տվյալներ հետագա վերլուծության համար, օրինակ՝ հայտնաբերելու և շտկելու մարմնի կեցվածքը:Այս մետանյութերը կարող են օգտագործվել նաև կրելու համար նախատեսված հավելվածներում:
Հրապարակման ժամանակը՝ Sep-27-2021