Ang ilang uri ng 3D printed na bagay ay maaari nang "damhin," gamit ang isang bagong teknolohiya upang direktang bumuo ng mga sensor sa kanilang mga materyales. Natuklasan ng isang bagong pag-aaral na ang pananaliksik na ito ay maaaring humantong sa mga bagong interactive na device, tulad ng mga smart furniture.
Ang bagong teknolohiyang ito ay gumagamit ng mga metamaterial—mga sangkap na binubuo ng isang grid ng mga paulit-ulit na yunit—upang maging mga bagay na may 3D print. Kapag ang puwersa ay inilapat sa isang nababaluktot na metamaterial, ang ilan sa kanilang mga selula ay maaaring lumawak o pumiga. Ang mga electrode na isinama sa mga istrukturang ito ay maaaring matukoy ang magnitude at direksyon ng mga pagbabagong ito sa hugis, pati na rin ang pag-ikot at pagbilis.
Sa bagong pag-aaral na ito, gumawa ang mga mananaliksik ng mga bagay na gawa sa nababaluktot na plastik at mga konduktibong filament. Ang mga ito ay may mga selula na kasingliit ng 5 mm ang lapad.
Ang bawat selula ay may dalawang magkasalungat na dingding na gawa sa mga konduktibong filament at hindi konduktibong plastik, at ang mga konduktibong dingding ay nagsisilbing mga electrode. Ang puwersang inilapat sa bagay ay nagbabago sa distansya at lugar ng pagsasanib sa pagitan ng magkasalungat na mga electrode, na lumilikha ng isang senyales na elektrikal na nagpapakita ng mga detalye tungkol sa puwersang inilapat. Sinabi ng kapwa may-akda ng ulat ng pananaliksik na sa ganitong paraan, ang bagong teknolohiyang ito ay maaaring "nang walang putol at hindi nakakagambalang maisama ang teknolohiya ng sensing sa mga naka-print na bagay."
Sinasabi ng mga mananaliksik na ang mga metamaterial na ito ay makakatulong sa mga taga-disenyo na mabilis na lumikha at mag-adjust ng mga flexible na input device ng computer. Halimbawa, ginamit nila ang mga metamaterial na ito upang lumikha ng isang music controller na idinisenyo upang magkasya sa hugis ng kamay ng tao. Kapag pinindot ng gumagamit ang isa sa mga flexible na buton, ang electrical signal na nalilikha ay nakakatulong upang makontrol ang isang digital synthesizer.
Gumawa rin ang mga siyentipiko ng isang metamaterial joystick para laruin ang Pac-Man. Sa pamamagitan ng pag-unawa kung paano ginagamit ng mga tao ang puwersa sa joystick na ito, makakadisenyo ang mga taga-disenyo ng mga natatanging hugis at laki ng hawakan para sa mga taong limitado ang kapit sa ilang partikular na direksyon.
Sinabi ng kapwa-may-akda ng ulat ng pananaliksik: "Maaari nating madama ang paggalaw sa anumang 3D printed na bagay. Mula sa musika hanggang sa mga interface ng laro, ang potensyal nito ay talagang kapana-panabik."
Gumawa rin ang mga mananaliksik ng 3D editing software, na tinatawag na MetaSense, upang matulungan ang mga gumagamit na bumuo ng mga interactive na device gamit ang mga metamaterial na ito. Ginagaya nito kung paano nababago ang hugis ng isang 3D printed na bagay kapag inilapat ang iba't ibang puwersa, at kinakalkula kung aling mga cell ang pinakanagbabago at pinakaangkop gamitin bilang mga electrode.
Binibigyang-daan ng MetaSense ang mga taga-disenyo na mag-3D print ng mga istruktura na may built-in na kakayahan sa pag-detect nang sabay-sabay. Ginagawa nitong napakabilis ng paggawa ng prototype ng mga device, tulad ng mga joystick, na maaaring i-customize para sa mga indibidwal na may iba't ibang pangangailangan sa accessibility.
Ang paglalagay ng daan-daan o libu-libong sensor unit sa isang bagay ay makakatulong upang makamit ang high-resolution, real-time na pagsusuri kung paano nakikipag-ugnayan ang mga gumagamit dito. Halimbawa, ang isang smart chair na gawa sa metamaterial na ito ay maaaring makakita ng katawan ng gumagamit, at pagkatapos ay magbukas ng ilaw o TV, o mangolekta ng data para sa pagsusuri sa hinaharap, tulad ng pagtukoy at pagwawasto ng postura ng katawan. Ang mga metamaterial na ito ay maaari ring magamit sa mga naisusuot na aplikasyon.
Oras ng pag-post: Set-27-2021
