Một số loại đối tượng in 3D giờ đây có thể được cảm nhận, sử dụng một công nghệ mới để xây dựng các cảm biến trực tiếp vào vật liệu của chúng. Một nghiên cứu mới cho thấy nghiên cứu này có thể dẫn đến các thiết bị tương tác mới, chẳng hạn như đồ nội thất thông minh.
Công nghệ mới này sử dụng siêu vật liệu-Chú ý từ một lưới các đối tượng in 3D lặp lại. Khi lực được áp dụng cho một siêu vật liệu linh hoạt, một số tế bào của chúng có thể kéo dài hoặc nén. Các điện cực được tích hợp vào các cấu trúc này có thể phát hiện độ lớn và hướng của các thay đổi hình dạng này, cũng như xoay và tăng tốc.
Trong nghiên cứu mới này, các nhà nghiên cứu đã chế tạo các vật thể làm bằng nhựa và sợi dẫn linh hoạt. Chúng có các tế bào nhỏ rộng tới 5 mm.
Mỗi tế bào có hai bức tường đối diện làm từ các sợi dẫn điện và nhựa không dẫn điện, và các bức tường dẫn điện đóng vai trò là điện cực. Lực áp dụng cho vật thể thay đổi khoảng cách và diện tích chồng chéo giữa các điện cực đối diện, tạo ra tín hiệu điện cho thấy chi tiết về lực được áp dụng. Đồng tác giả của báo cáo nghiên cứu cho biết, theo cách này, công nghệ mới này có thể tích hợp liền mạch và tích hợp công nghệ cảm biến vào các đối tượng in.
Các nhà nghiên cứu nói rằng các siêu vật liệu này có thể giúp các nhà thiết kế nhanh chóng tạo và điều chỉnh các thiết bị đầu vào máy tính linh hoạt. Ví dụ, họ đã sử dụng các siêu vật liệu này để tạo ra một bộ điều khiển âm nhạc được thiết kế để phù hợp với hình dạng của bàn tay con người. Khi người dùng siết một trong các nút linh hoạt, tín hiệu điện được tạo ra giúp điều khiển bộ tổng hợp kỹ thuật số.
Các nhà khoa học cũng đã tạo ra một cần điều khiển siêu vật liệu để chơi Pac-Man. Bằng cách hiểu cách mọi người áp dụng lực trên cần điều khiển này, các nhà thiết kế có thể thiết kế các hình dạng và kích thước xử lý độc đáo cho những người có độ bám hạn chế theo một số hướng nhất định.
Đồng tác giả của báo cáo nghiên cứu cho biết: Chúng tôi có thể nhận thấy chuyển động trong bất kỳ đối tượng in 3D nào. Từ âm nhạc đến giao diện trò chơi, tiềm năng thực sự rất thú vị.
Các nhà nghiên cứu cũng đã tạo ra phần mềm chỉnh sửa 3D, được gọi là metasense, để giúp người dùng xây dựng các thiết bị tương tác bằng các siêu vật liệu này. Nó mô phỏng cách các biến dạng đối tượng in 3D khi các lực khác nhau được áp dụng và tính toán các ô nào thay đổi nhất và phù hợp nhất để sử dụng làm điện cực.
Metasense cho phép các nhà thiết kế cấu trúc in 3D với khả năng cảm biến tích hợp trong một lần. Điều này làm cho việc tạo mẫu của các thiết bị siêu nhanh, chẳng hạn như cần điều khiển, có thể được tùy chỉnh cho các cá nhân có nhu cầu tiếp cận khác nhau.
Việc nhúng hàng trăm hoặc hàng ngàn đơn vị cảm biến vào một đối tượng có thể giúp đạt được phân tích độ phân giải cao, thời gian thực về cách người dùng tương tác với nó. Ví dụ, một chiếc ghế thông minh được làm từ siêu vật liệu này có thể phát hiện cơ thể người dùng, sau đó bật đèn hoặc TV hoặc thu thập dữ liệu để phân tích sau này, chẳng hạn như phát hiện và điều chỉnh tư thế cơ thể. Những siêu vật liệu này cũng có thể tìm thấy sử dụng trong các ứng dụng có thể đeo.
Thời gian đăng: Tháng 9-27-2021
