Sensor 3D-Print Revolusioner Mendeteksi Interaksi Pengguna dalam Waktu Nyata
Peneliti telah mengembangkan metode baru untuk mencetak 3D mekanisme yang mendeteksi bagaimana gaya diterapkan pada sebuah objek. Struktur dibuat dari satu potong material, jadi mereka dapat di-prototipekan dengan cepat. Seorang desainer dapat menggunakan metode ini untuk mencetak 3D perangkat input interaktif, seperti joystick, switch, atau pengendali genggam, dalam satu kali cetak.
Untuk mencapai ini, para peneliti mengintegrasikan elektroda ke dalam struktur yang terbuat dari metamaterial, yang merupakan material yang dibagi menjadi grid sel yang berulang. Mereka juga menciptakan perangkat lunak editing yang membantu pengguna membangun perangkat interaktif ini.
Sensing dapat diintegrasikan langsung ke dalam struktur material objek, mengaktifkan lingkungan cerdas di mana objek dapat merasakan setiap interaksi dengan mereka. Misalnya, kursi atau sofa yang terbuat dari material cerdas dapat mendeteksi tubuh pengguna saat pengguna duduk padanya dan baik menggunakannya untuk meminta fungsi tertentu (seperti menghidupkan lampu atau TV) atau mengumpulkan data untuk analisis nanti (seperti mendeteksi dan memperbaiki postur tubuh).
Karena metamaterial terbuat dari grid sel, saat pengguna memberikan gaya pada objek metamaterial, beberapa sel interior yang fleksibel meregang atau mengkompresi. Para peneliti memanfaatkan ini dengan menciptakan “sel geser konduktif” — sel fleksibel yang memiliki dua dinding berlawanan yang terbuat dari filament konduktif dan dua dinding yang terbuat dari filament nonkonduktif. Dinding konberkativ berfungsi sebagai elektroda.
Saat pengguna memberikan gaya pada mekanisme meta-material — memindahkan pegangan joystick atau menekan tombol pada pengendali — sel geser konduktif meregang atau mengkompresi dan jarak serta area tumpang tindih antara elektroda berlawanan berubah. Dengan sensing kapasitif, perubahan tersebut dapat diukur dan digunakan untuk menghitung besar dan arah gaya yang diterapkan, serta rotasi dan percepatan. Dengan memahami bagaimana pengguna joystick memberikan gaya, seorang desainer dapat membuat prototipe bentuk dan ukuran pegangan yang unik untuk orang dengan kekuatan pegangan yang terbatas di arah tertentu.
Seorang desainer dapat dengan cepat membuat dan menyesuaikan perangkat input fleksibel yang unik untuk komputer, seperti pengendali volume yang dapat diremas atau pensil yang dapat dibengkokkan. Meta-Sense, editor 3D yang dikembangkan peneliti, memungkinkan prototipe cepat ini. Pengguna dapat secara manual mengintegrasikan sensing ke dalam desain metamaterial atau membiarkan perangkat lunak secara otomatis menempatkan sel geser konduktif di lokasi optimal.
Alat ini mensimulasikan bagaimana objek akan berubah bentuk saat berbagai gaya diterapkan dan kemudian menggunakan deformasi simulasi ini untuk menghitung sel mana yang memiliki perubahan jarak maksimum. Sel yang paling banyak berubah adalah kandidat optimal untuk menjadi sel geser konduktif.
