Med en zap af lys skifter systemet objekters farver og mønstre: "Programmerbar materie"-teknik kunne gøre det muligt for produktdesignere at kassere prototyper med lethed

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Home > Presse > With a zap of light, system switches objects’ colors and patterns: “Programmable matter” technique could enable product designers to churn out prototypes with ease

Et nyt system bruger UV-lys, der projiceres på objekter, der er belagt med lysaktiveret farvestof, for at ændre farvestoffets reflekterende egenskaber og skabe billeder på få minutter. KREDIT Billede udlånt af Michael Wessley, Stefanie Mueller, et al

Abstract:
Hvornår har du sidst malet din bil om? Redesignet din samling af kaffekrus? Gav dine sko et farverigt ansigtsløft?

Med et skud af lys skifter systemet objekters farver og mønstre: "Programmerbar materie"-teknik kunne gøre det muligt for produktdesignere at lave prototyper med lethed

Cambridge, MA | Udgivet den 6. maj 2021

Du svarede sandsynligvis: aldrig, aldrig og aldrig. Du mener måske, at disse besværlige opgaver ikke er besværet værd. Men et nyt farveskiftende "programmerbart stof"-system kunne ændre det med et zap af lys.

MIT-forskere har udviklet en måde til hurtigt at opdatere billeder på objektoverflader. Systemet, kaldet "ChromoUpdate", parrer en ultraviolet (UV) lysprojektor med genstande belagt med lysaktiveret farvestof. Det projicerede lys ændrer farvestoffets reflekterende egenskaber og skaber farverige nye billeder på få minutter. Fremskridtet kunne fremskynde produktudviklingen, hvilket gør det muligt for produktdesignere at løbe gennem prototyper uden at blive hængende med maling eller trykning.

ChromoUpdate "drager fordel af hurtige programmeringscyklusser - ting, der ikke ville have været mulige før," siger Michael Wessley, undersøgelsens hovedforfatter og postdoc i MIT's Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory.

Forskningen vil blive præsenteret på ACM-konferencen om menneskelige faktorer i computersystemer i denne måned. Wesselys medforfattere inkluderer hans rådgiver, professor Stefanie Mueller, samt postdoc Yuhua Jin, nyuddannet Cattalyya Nuengsigkapian '19, MNG '20, gæstende masterstuderende Aleksei Kashapov, postdoc Isabel Qamar og professor Dzmitry Tsetserukou fra Skolkovo Institute of Science og teknologi.

ChromoUpdate bygger på forskernes tidligere programmerbare stofsystem, kaldet PhotoChromeleon. Den metode var "den første til at vise, at vi kan have højopløselige flerfarvede teksturer, som vi bare kan omprogrammere igen og igen," siger Wessely. PhotoChromeleon brugte en laklignende blæk bestående af cyan, magenta og gule farvestoffer. Brugeren dækkede et objekt med et lag af blækket, som derefter kunne omprogrammeres ved hjælp af lys. Først skinnede UV-lys fra en LED på blækket, hvilket mættede farvestofferne fuldt ud. Derefter blev farvestofferne selektivt desaturated med en synlig lys-projektor, hvilket bragte hver pixel til dens ønskede farve og efterlod det endelige billede. PhotoChromeleon var innovativ, men den var træg. Det tog omkring 20 minutter at opdatere et billede. "Vi kan fremskynde processen," siger Wessely.

Det opnåede de med ChromoUpdate ved at finjustere UV-mætningsprocessen. I stedet for at bruge en LED, som ensartet sprænger hele overfladen, bruger ChromoUpdate en UV-projektor, der kan variere lysniveauer hen over overfladen. Så operatøren har pixel-niveau kontrol over mætningsniveauer. "Vi kan mætte materialet lokalt i det nøjagtige mønster, vi ønsker," siger Wessely. Det sparer tid - nogen, der designer en bils ydre, vil måske blot tilføje racerstriber til et ellers gennemført design. ChromoUpdate lader dem gøre netop det uden at slette og reprojicere hele det ydre.

Denne selektive mætningsprocedure giver designere mulighed for at skabe en sort-hvid forhåndsvisning af et design på få sekunder eller en fuldfarveprototype på få minutter. Det betyder, at de kunne prøve dusinvis af designs i en enkelt arbejdssession, en hidtil uopnåelig bedrift. "Du kan faktisk have en fysisk prototype for at se, om dit design virkelig virker," siger Wessely. “Du kan se, hvordan det ser ud, når sollys skinner på det, eller når der kastes skygger. Det er ikke nok bare at gøre dette på en computer.”

Denne hastighed betyder også, at ChromoUpdate kan bruges til at levere meddelelser i realtid uden at stole på skærme. "Et eksempel er dit kaffekrus," siger Wessely. “Du sætter dit krus i vores projektorsystem og programmerer det til at vise din daglige tidsplan. Og den opdaterer sig selv direkte, når der kommer et nyt møde for den pågældende dag, eller den viser dig vejrudsigten."

Wessely håber at blive ved med at forbedre teknologien. På nuværende tidspunkt er det lysaktiverede blæk specialiseret til glatte, stive overflader som krus, telefoncovers eller biler. Men forskerne arbejder hen imod fleksible, programmerbare tekstiler. "Vi kigger på metoder til at farve stoffer og potentielt bruge lys-emitterende fibre," siger Wessely. "Så vi kunne have tøj - t-shirts og sko og alt det der - som kan omprogrammere sig selv."

Forskerne har indgået et samarbejde med en gruppe tekstilproducenter i Paris for at se, hvordan ChomoUpdate kan indarbejdes i designprocessen.

###

Denne forskning blev delvist finansieret af Ford.

Skrevet af Daniel Ackerman, MIT News Office

####

For mere information, klik link.

Kontaktpersoner:
Abby Abazorius
617-253-2709

@MIT

Hvis du har en kommentar, tak Kontakt os.

Udstedere af nyhedsudgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlige for indholdets nøjagtighed.

Bogmærke: