Alguns tipos de objetos impressos em 3D agora podem ser “sentidos”, usando uma nova tecnologia para construir sensores diretamente em seus materiais.Um novo estudo descobriu que esta pesquisa pode levar a novos dispositivos interativos, como móveis inteligentes.
Essa nova tecnologia usa metamateriais - substâncias compostas por uma grade de unidades repetidas - para imprimir objetos em 3D.Quando a força é aplicada a um metamaterial flexível, algumas de suas células podem esticar ou comprimir.Os eletrodos incorporados a essas estruturas podem detectar a magnitude e a direção dessas mudanças de forma, bem como a rotação e a aceleração.
Neste novo estudo, os pesquisadores fabricaram objetos feitos de plástico flexível e filamentos condutores.Estes têm células tão pequenas quanto 5 mm de largura.
Cada célula tem duas paredes opostas feitas de filamentos condutores e plástico não condutor, e as paredes condutoras servem como eletrodos.A força aplicada ao objeto altera a distância e a área de sobreposição entre os eletrodos opostos, produzindo um sinal elétrico que mostra detalhes sobre a força aplicada.O coautor do relatório de pesquisa disse que, dessa forma, essa nova tecnologia pode “integrar de maneira contínua e discreta a tecnologia de detecção em objetos impressos”.
Os pesquisadores dizem que esses metamateriais podem ajudar os designers a criar e ajustar rapidamente dispositivos flexíveis de entrada de computador.Por exemplo, eles usaram esses metamateriais para criar um controlador de música projetado para se ajustar à forma de uma mão humana.Quando o usuário aperta um dos botões flexíveis, o sinal elétrico gerado ajuda a controlar um sintetizador digital.
Os cientistas também fizeram um joystick de metamaterial para jogar Pac-Man.Ao entender como as pessoas aplicam força neste joystick, os designers podem projetar formas e tamanhos de alça exclusivos para pessoas com aderência limitada em determinadas direções.
O coautor do relatório de pesquisa disse: “Podemos perceber o movimento em qualquer objeto impresso em 3D.Da música às interfaces do jogo, o potencial é realmente empolgante.”
Os pesquisadores também criaram um software de edição 3D, chamado MetaSense, para ajudar os usuários a construir dispositivos interativos usando esses metamateriais.Ele simula como um objeto impresso em 3D se deforma quando diferentes forças são aplicadas e calcula quais células mudam mais e são mais adequadas para uso como eletrodos.
O MetaSense permite que os designers imprimam estruturas em 3D com recursos de detecção integrados de uma só vez.Isso torna super rápida a prototipagem de dispositivos, como joysticks, que podem ser customizados para pessoas com diferentes necessidades de acessibilidade.
A incorporação de centenas ou milhares de unidades de sensores em um objeto pode ajudar a obter uma análise em tempo real e de alta resolução de como os usuários interagem com ele.Por exemplo, uma cadeira inteligente feita desse metamaterial pode detectar o corpo do usuário e, em seguida, acender uma luz ou TV, ou coletar dados para análises posteriores, como detectar e corrigir a postura corporal.Esses metamateriais também podem ser usados em aplicações vestíveis.
Horário da postagem: 27 de setembro de 2021