Mit einem Lichtstrahl wechselt das System die Farben und Muster von Objekten: Die Technik der „programmierbaren Materie“ könnte es Produktdesignern ermöglichen, problemlos Prototypen herzustellen

Neuauflage von Plato

Verfolger: 0

Startseite > Öffentlichkeitsarbeit/Presse > Mit einem Lichteinfall wechselt das System die Farben und Muster der Objekte: Mit der Technik der „programmierbaren Materie“ können Produktdesigner problemlos Prototypen herstellen

Ein neues System nutzt UV-Licht, das auf mit lichtaktiviertem Farbstoff beschichtete Objekte projiziert wird, um die Reflexionseigenschaften des Farbstoffs zu verändern und so innerhalb von Minuten Bilder zu erstellen. CREDIT Bild mit freundlicher Genehmigung von Michael Wessley, Stefanie Mueller et al

Abstract:
Wann haben Sie Ihr Auto das letzte Mal neu lackiert? Ihre Kaffeetassensammlung neu gestaltet? Haben Sie Ihren Schuhen ein farbenfrohes Facelifting gegeben?

Mit einem Lichteinfall wechselt das System die Farben und Muster der Objekte: Mit der Technik der „programmierbaren Materie“ können Produktdesigner problemlos Prototypen herstellen

Cambridge, MA | Gepostet am 6. Mai 2021

Sie haben wahrscheinlich geantwortet: niemals, niemals und niemals. Sie könnten diese mühsamen Aufgaben für die Mühe nicht wert halten. Aber ein neues farbverschiebendes „programmierbares Materiesystem“ könnte dies mit einem Lichteinfall ändern.

MIT-Forscher haben eine Möglichkeit entwickelt, Bilder auf Objektoberflächen schnell zu aktualisieren. Das als „ChromoUpdate“ bezeichnete System kombiniert einen UV-Lichtprojektor mit Gegenständen, die mit lichtaktiviertem Farbstoff beschichtet sind. Das projizierte Licht verändert die Reflexionseigenschaften des Farbstoffs und erzeugt in wenigen Minuten farbenfrohe neue Bilder. Der Fortschritt könnte die Produktentwicklung beschleunigen und es Produktdesignern ermöglichen, Prototypen durchzuarbeiten, ohne sich mit Malen oder Drucken zu beschäftigen.

ChromoUpdate „nutzt schnelle Programmierzyklen - Dinge, die vorher nicht möglich gewesen wären“, sagt Michael Wessley, Hauptautor der Studie und Postdoc im MIT-Labor für Informatik und künstliche Intelligenz.

Die Forschung wird diesen Monat auf der ACM-Konferenz über Human Factors in Computersystemen vorgestellt. Zu den Co-Autoren von Wessely gehören seine Beraterin, Professor Stefanie Mueller, sowie Postdoc Yuhua Jin, Absolventin Cattalyya Nuengsigkapian '19, MNG '20, Gaststudentin Aleksei Kashapov, Postdoc Isabel Qamar und Professor Dzmitry Tsetserukou vom Skolkovo Institute of Science und Technologie.

ChromoUpdate baut auf dem früheren programmierbaren Materiesystem der Forscher namens PhotoChromeleon auf. Diese Methode war „die erste, die zeigte, dass wir hochauflösende, mehrfarbige Texturen haben können, die wir einfach immer wieder neu programmieren können“, sagt Wessely. PhotoChromeleon verwendete eine lackähnliche Tinte, die Cyan-, Magenta- und Gelbfarbstoffe umfasste. Der Benutzer bedeckte ein Objekt mit einer Schicht Tinte, die dann mit Licht neu programmiert werden konnte. Zuerst wurde UV-Licht von einer LED auf die Tinte gerichtet, wodurch die Farbstoffe vollständig gesättigt wurden. Als nächstes wurden die Farbstoffe selektiv mit einem Projektor für sichtbares Licht entsättigt, wobei jedes Pixel auf seine gewünschte Farbe gebracht wurde und das endgültige Bild zurückblieb. PhotoChromeleon war innovativ, aber träge. Das Aktualisieren eines Bildes dauerte ungefähr 20 Minuten. "Wir können den Prozess beschleunigen", sagt Wessely.

Dies wurde mit ChromoUpdate durch Feinabstimmung des UV-Sättigungsprozesses erreicht. Anstatt eine LED zu verwenden, die die gesamte Oberfläche gleichmäßig strahlt, verwendet ChromoUpdate einen UV-Projektor, der die Lichtverhältnisse auf der Oberfläche variieren kann. Der Bediener hat also die Kontrolle über die Sättigungspegel auf Pixelebene. „Wir können das Material lokal in genau dem gewünschten Muster sättigen“, sagt Wessely. Das spart Zeit - jemand, der das Äußere eines Autos entwirft, möchte möglicherweise einfach Rennstreifen zu einem ansonsten fertiggestellten Design hinzufügen. Mit ChromoUpdate können sie genau das tun, ohne das gesamte Äußere zu löschen und neu zu projizieren.

Mit diesem selektiven Sättigungsverfahren können Designer in Sekundenschnelle eine Schwarzweißvorschau eines Entwurfs oder in Minuten einen Vollfarbprototyp erstellen. Das heißt, sie könnten Dutzende von Designs in einer einzigen Arbeitssitzung ausprobieren, eine bisher unerreichbare Leistung. „Sie können tatsächlich einen physischen Prototyp haben, um zu sehen, ob Ihr Design wirklich funktioniert“, sagt Wessely. „Man kann sehen, wie es aussieht, wenn Sonnenlicht darauf scheint oder wenn Schatten geworfen werden. Es reicht nicht aus, dies nur auf einem Computer zu tun. “

Diese Geschwindigkeit bedeutet auch, dass ChromoUpdate zum Bereitstellen von Echtzeitbenachrichtigungen verwendet werden kann, ohne auf Bildschirme angewiesen zu sein. "Ein Beispiel ist Ihre Kaffeetasse", sagt Wessely. „Sie stellen Ihren Becher in unser Projektorsystem und programmieren ihn so, dass er Ihren Tagesablauf anzeigt. Und es aktualisiert sich direkt, wenn für diesen Tag ein neues Meeting eingeht, oder es zeigt Ihnen die Wettervorhersage. “

Hessely hofft, die Technologie weiter zu verbessern. Derzeit ist die lichtaktivierte Tinte auf glatte, starre Oberflächen wie Tassen, Handyhüllen oder Autos spezialisiert. Die Forscher arbeiten jedoch an flexiblen, programmierbaren Textilien. „Wir suchen nach Methoden, um Stoffe zu färben und möglicherweise lichtemittierende Fasern zu verwenden“, sagt Wessely. "Also könnten wir Kleidung haben - T-Shirts und Schuhe und all das Zeug - die sich selbst neu programmieren kann."

Die Forscher haben sich mit einer Gruppe von Textilherstellern in Paris zusammengetan, um herauszufinden, wie ChomoUpdate in den Designprozess einbezogen werden kann.

###

Diese Forschung wurde teilweise von Ford finanziert.

Geschrieben von Daniel Ackerman, MIT News Office

####

Für weitere Informationen - hier

Kontakte:
Abby Abazorius
617-253-2709

@ MIT

Urheberrecht © Massachusetts Institute of Technology

Wenn Sie einen Kommentar haben, bitte Kontakt mit uns auf.

Emittenten von Pressemitteilungen, nicht 7th Wave, Inc. oder Nanotechnology Now, sind allein für die Richtigkeit des Inhalts verantwortlich.

Lesezeichen: