いくつかの種類の3D印刷オブジェクトは、新しいテクノロジーを使用してセンサーを材料に直接構築するようになりました。新しい研究では、この研究がスマート家具などの新しいインタラクティブなデバイスにつながる可能性があることがわかりました。
この新しいテクノロジーは、ユニットから3Dプリントオブジェクトの繰り返しのグリッドで構成されるメタマテリアル原料を使用しています。柔軟なメタマテリアルに力が加えられると、一部の細胞が伸びたり圧縮されたりする場合があります。これらの構造に組み込まれた電極は、回転と加速だけでなく、これらの形状の変化の大きさと方向を検出できます。
この新しい研究では、研究者は柔軟なプラスチックと導電性フィラメントで作られたオブジェクトを製造しました。これらには、幅5 mmの細胞があります。
各セルには、導電性フィラメントと非導電性プラスチックで作られた2つの反対壁があり、導電性壁は電極として機能します。オブジェクトに適用される力は、距離を変化させ、反対側の電極間の領域をオーバーラップし、適用された力に関する詳細を示す電気信号を生成します。調査報告書の共著者は、このようにして、この新しいテクノロジーは「センシングテクノロジーを印刷されたオブジェクトにシームレスにかつ控えめに統合できる」と述べています。
研究者は、これらのメタマテリアルは、設計者が柔軟なコンピューター入力デバイスをすばやく作成および調整するのに役立つと言います。たとえば、これらのメタマテリアルを使用して、人間の手の形に合うように設計された音楽コントローラーを作成しました。ユーザーが柔軟なボタンの1つを絞ると、生成された電気信号はデジタルシンセサイザーの制御に役立ちます。
科学者はまた、PAC-Manを演じるためにメタマテリアルのジョイスティックを作りました。このジョイスティックに人々がどのように力をかけるかを理解することで、デザイナーは特定の方向にグリップが限られている人のためのユニークなハンドルの形とサイズを設計できます。
調査報告書の共著者は次のように述べています。「3D印刷されたオブジェクトの動きを知覚できます。音楽からゲームインターフェイスまで、可能性は本当にエキサイティングです。」
また、研究者は、メタセンスと呼ばれる3D編集ソフトウェアを作成して、ユーザーがこれらのメタマテリアルを使用してインタラクティブなデバイスを構築するのを支援しています。異なる力を適用したときに3Dプリントされたオブジェクトがどのように変形するかをシミュレートし、どの細胞が最も変化し、電極として使用するのに最も適しているかを計算します。
Metasenseにより、設計者は、一度に組み込みのセンシング機能を備えた3Dプリント構造を実現できます。これにより、異なるアクセシビリティニーズを持つ個人向けにカスタマイズできるジョイスティックなど、デバイスのプロトタイピングが非常に高速になります。
オブジェクトに数百または数千のセンサーユニットを埋め込むことは、ユーザーとの相互作用の高解像度のリアルタイム分析を実現するのに役立ちます。たとえば、このメタマテリアルで作られたスマートな椅子は、ユーザーのボディを検出してから、ライトまたはテレビをオンにするか、身体姿勢の検出と修正などの後の分析のためにデータを収集することができます。これらのメタマテリアルは、ウェアラブルアプリケーションでも使用される可能性があります。
投稿時間：Sep-27-2021
