Algunos tipos de objetos impresos en 3D ahora se pueden "sentir", utilizando una nueva tecnología para construir sensores directamente en sus materiales. Un nuevo estudio encontró que esta investigación puede conducir a nuevos dispositivos interactivos, como muebles inteligentes.
Esta nueva tecnología utiliza sustancias metamateriales compuestas por una cuadrícula de unidades repetidas a objetos de impresión en 3D. Cuando la fuerza se aplica a un metamaterial flexible, algunas de sus células pueden estirarse o comprimirse. Los electrodos incorporados en estas estructuras pueden detectar la magnitud y la dirección de estos cambios de forma, así como la rotación y la aceleración.
En este nuevo estudio, los investigadores fabricaron objetos hechos de plástico flexible y filamentos conductores. Estos tienen células de hasta 5 mm de ancho.
Cada celda tiene dos paredes opuestas hechas de filamentos conductores y plástico no conductivo, y las paredes conductoras sirven como electrodos. La fuerza aplicada al objeto cambia la distancia y la superposición del área entre los electrodos opuestos, produciendo una señal eléctrica que muestra detalles sobre la fuerza aplicada. El coautor del informe de investigación dijo que de esta manera, esta nueva tecnología puede "integrar sin problemas y discretos la tecnología de detección en objetos impresos".
Los investigadores dicen que estos metamateriales pueden ayudar a los diseñadores a crear y ajustar rápidamente los dispositivos de entrada de computadora flexibles. Por ejemplo, utilizaron estos metamateriales para crear un controlador de música diseñado para adaptarse a la forma de una mano humana. Cuando el usuario aprieta uno de los botones flexibles, la señal eléctrica generada ayuda a controlar un sintetizador digital.
Los científicos también hicieron un joystick metamaterial para interpretar a Pac-Man. Al comprender cómo las personas aplican la fuerza sobre este joystick, los diseñadores pueden diseñar formas y tamaños de manejo únicos para personas con agarre limitado en ciertas direcciones.
El coautor del informe de investigación dijo: "Podemos percibir el movimiento en cualquier objeto impreso en 3D. Desde la música hasta las interfaces del juego, el potencial es realmente emocionante".
Los investigadores también han creado un software de edición 3D, llamado MetaSense, para ayudar a los usuarios a construir dispositivos interactivos utilizando estos metamateriales. Simula cómo se deforma un objeto impreso en 3D cuando se aplican diferentes fuerzas, y calcula qué células cambian más y son más adecuadas para su uso como electrodos.
Metasense permite a los diseñadores estructuras de impresión 3D con capacidades de detección incorporadas de una sola vez. Esto hace que la creación de prototipos de dispositivos sea súper rápido, como joysticks, que se pueden personalizar para personas con diferentes necesidades de accesibilidad.
Incrustar cientos o miles de unidades de sensor en un objeto puede ayudar a lograr un análisis de alta resolución en tiempo real de cómo los usuarios interactúan con él. Por ejemplo, una silla inteligente hecha de este metamaterial puede detectar el cuerpo del usuario, y luego encender una luz o televisión, o recopilar datos para un análisis posterior, como detectar y corregir la postura del cuerpo. Estos metamateriales también pueden encontrar uso en aplicaciones portátiles.
Tiempo de publicación: septiembre-27-2021
