일부 종류의 3D 프린팅 물체는 이제 재료에 직접 센서를 구축하는 새로운 기술을 사용하여 "느끼게" 될 수 있습니다.새로운 연구에 따르면 이 연구가 스마트 가구와 같은 새로운 대화형 장치로 이어질 수 있습니다.
이 신기술은 메타물질(반복되는 단위 격자로 구성된 물질)을 3D 프린트 개체에 사용합니다.유연한 메타물질에 힘이 가해지면 일부 셀이 늘어나거나 압축될 수 있습니다.이러한 구조에 통합된 전극은 이러한 모양 변화의 크기와 방향, 회전 및 가속도를 감지할 수 있습니다.
이 새로운 연구에서 연구원들은 유연한 플라스틱과 전도성 필라멘트로 만들어진 물체를 제작했습니다.이들은 5mm 너비만큼 작은 세포를 가지고 있습니다.
각 셀에는 전도성 필라멘트와 비전도성 플라스틱으로 만들어진 두 개의 반대쪽 벽이 있으며 전도성 벽은 전극 역할을 합니다.물체에 가해진 힘은 반대 전극 사이의 거리와 겹침 영역을 변경하여 가해진 힘에 대한 세부 정보를 보여주는 전기 신호를 생성합니다.연구 보고서의 공동 저자는 이러한 방식으로 이 새로운 기술이 "감지 기술을 인쇄된 개체에 원활하고 눈에 띄지 않게 통합"할 수 있다고 말했습니다.
연구원들은 이러한 메타 물질이 설계자가 유연한 컴퓨터 입력 장치를 신속하게 만들고 조정하는 데 도움이 될 수 있다고 말합니다.예를 들어, 그들은 인간의 손 모양에 맞게 설계된 음악 컨트롤러를 만들기 위해 이러한 메타 물질을 사용했습니다.사용자가 유연한 버튼 중 하나를 누르면 생성된 전기 신호가 디지털 신디사이저를 제어하는 데 도움이 됩니다.
과학자들은 또한 팩맨을 플레이하기 위해 메타물질 조이스틱을 만들었습니다.사람들이 이 조이스틱에 힘을 가하는 방법을 이해함으로써 디자이너는 특정 방향에서 그립이 제한된 사람들을 위해 고유한 핸들 모양과 크기를 디자인할 수 있습니다.
연구 보고서의 공동 저자는 “우리는 3D 프린팅된 물체에서 움직임을 감지할 수 있습니다.음악에서 게임 인터페이스에 이르기까지 그 잠재력은 정말 흥미진진합니다.”
연구원들은 또한 사용자가 이러한 메타물질을 사용하여 대화형 장치를 구축할 수 있도록 도와주는 MetaSense라는 3D 편집 소프트웨어를 만들었습니다.다양한 힘이 가해질 때 3D 프린팅된 개체가 어떻게 변형되는지 시뮬레이션하고 어떤 셀이 가장 많이 변하고 전극으로 사용하기에 가장 적합한지 계산합니다.
MetaSense를 사용하면 설계자는 감지 기능이 내장된 구조를 한 번에 3D 프린팅할 수 있습니다.이것은 조이스틱과 같은 장치의 프로토타이핑을 초고속으로 만들어 접근성 요구 사항이 다른 개인에 맞게 사용자 정의할 수 있습니다.
개체에 수백 또는 수천 개의 센서 장치를 내장하면 사용자가 개체와 상호 작용하는 방식에 대한 고해상도 실시간 분석을 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.예를 들어, 이 메타물질로 만든 스마트 의자는 사용자의 몸을 감지한 다음 조명이나 TV를 켜거나 신체 자세 감지 및 교정과 같은 추후 분석을 위해 데이터를 수집할 수 있습니다.이러한 메타 물질은 웨어러블 응용 분야에서도 사용할 수 있습니다.
게시 시간: 2021년 9월 27일