With A Zap Of Light, System Switches Objects' Colors And Patterns: "Programmable Matter" Technique Could Enable Product Designers To Churn Out Prototypes With Ease

Heruitgegeven door Plato

volgers: 0

Home > Media > Met een zap van licht wisselt het systeem de kleuren en patronen van objecten: met de 'Programmable matter'-techniek kunnen productontwerpers gemakkelijk prototypes maken

Een nieuw systeem maakt gebruik van UV-licht dat wordt geprojecteerd op objecten die zijn bedekt met door licht geactiveerde kleurstof om de reflecterende eigenschappen van de kleurstof te veranderen, waardoor binnen enkele minuten beelden worden gecreëerd. KREDIET Afbeelding met dank aan Michael Wessley, Stefanie Mueller, et al

Abstract:
Wanneer heeft u uw auto voor het laatst opnieuw gespoten? Heeft u uw collectie koffiemokken opnieuw ontworpen? Heeft u uw schoenen een kleurrijke facelift gegeven?

Met een zap van licht wisselt het systeem de kleuren en patronen van objecten: de 'Programmable matter'-techniek kan productontwerpers in staat stellen om met gemak prototypes te maken

Cambridge, MA | Geplaatst op 6 mei 2021

Je hebt waarschijnlijk geantwoord: nooit, nooit en nooit. U zou deze zware taken misschien niet de moeite waard vinden. Maar een nieuw van kleur veranderend "programmeerbare materie" -systeem zou dat met een zap van licht kunnen veranderen.

MIT-onderzoekers hebben een manier ontwikkeld om beelden op objectoppervlakken snel bij te werken. Het systeem, genaamd "ChromoUpdate", combineert een ultraviolet (UV) lichtprojector met items die zijn gecoat met door licht geactiveerde kleurstof. Het geprojecteerde licht verandert de reflecterende eigenschappen van de kleurstof en creëert in slechts enkele minuten kleurrijke nieuwe beelden. De vooruitgang zou de productontwikkeling kunnen versnellen, waardoor productontwerpers prototypes kunnen doorzoeken zonder vast te lopen in schilderen of afdrukken.

ChromoUpdate "maakt gebruik van snelle programmeercycli - dingen die voorheen niet mogelijk waren geweest", zegt Michael Wessley, de hoofdauteur van de studie en een postdoc in het Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory van het MIT.

Het onderzoek wordt deze maand gepresenteerd op de ACM Conference on Human Factors in Computing Systems. Wessely's co-auteurs zijn onder meer zijn adviseur, professor Stefanie Mueller, evenals postdoc Yuhua Jin, recent afgestudeerde Cattalyya Nuengsigkapian '19, MNG '20, gaststudent Aleksei Kashapov, postdoc Isabel Qamar en professor Dzmitry Tsetserukou van het Skolkovo Institute of Science en technologie.

ChromoUpdate bouwt voort op het eerdere programmeerbare materiesysteem van de onderzoekers, PhotoChromeleon genaamd. Die methode was "de eerste die aantoonde dat we veelkleurige texturen met een hoge resolutie kunnen hebben die we keer op keer kunnen herprogrammeren", zegt Wessely. PhotoChromeleon gebruikte een lakachtige inkt bestaande uit cyaan, magenta en gele kleurstoffen. De gebruiker bedekte een object met een laag inkt, die vervolgens met licht opnieuw kon worden geprogrammeerd. Eerst werd UV-licht van een LED op de inkt geschenen, waardoor de kleurstoffen volledig werden verzadigd. Vervolgens werden de kleurstoffen selectief gedesatureerd met een projector voor zichtbaar licht, waarbij elke pixel de gewenste kleur kreeg en het uiteindelijke beeld achterbleef. PhotoChromeleon was innovatief, maar het was traag. Het kostte ongeveer 20 minuten om een afbeelding bij te werken. "We kunnen het proces versnellen", zegt Wessely.

Dat bereikten ze met ChromoUpdate, door het UV-verzadigingsproces te verfijnen. In plaats van een LED te gebruiken, die gelijkmatig over het hele oppervlak straalt, gebruikt ChromoUpdate een UV-projector die de lichtniveaus over het oppervlak kan variëren. De operator heeft dus controle op pixelniveau over de verzadigingsniveaus. "We kunnen het materiaal lokaal verzadigen in het exacte patroon dat we willen", zegt Wessely. Dat bespaart tijd - iemand die het exterieur van een auto ontwerpt, wil misschien gewoon racestrepen toevoegen aan een anders voltooid ontwerp. Met ChromoUpdate kunnen ze precies dat doen, zonder de hele buitenkant te wissen en opnieuw te projecteren.

Met deze selectieve verzadigingsprocedure kunnen ontwerpers binnen enkele seconden een zwart-witvoorbeeld van een ontwerp maken, of binnen enkele minuten een full-colour prototype. Dat betekent dat ze in één werksessie tientallen ontwerpen konden uitproberen, een tot nu toe onbereikbare prestatie. "Je kunt eigenlijk een fysiek prototype hebben om te zien of je ontwerp echt werkt", zegt Wessely. “Je kunt zien hoe het eruit ziet als er zonlicht op schijnt of als er schaduwen worden geworpen. Het is niet genoeg om dit alleen op een computer te doen. "

Die snelheid betekent ook dat ChromoUpdate kan worden gebruikt om realtime meldingen te geven zonder afhankelijk te zijn van schermen. "Een voorbeeld is je koffiemok", zegt Wessely. “Je stopt je mok in ons projectorsysteem en programmeert het om je dagelijkse schema te laten zien. En het werkt zichzelf direct bij wanneer er voor die dag een nieuwe vergadering binnenkomt, of het toont je de weersvoorspelling. "

Wessely hoopt de technologie te blijven verbeteren. Momenteel is de door licht geactiveerde inkt gespecialiseerd voor gladde, stijve oppervlakken zoals mokken, telefoonhoesjes of auto's. Maar de onderzoekers werken aan flexibel, programmeerbaar textiel. "We kijken naar methoden om stoffen te verven en mogelijk lichtgevende vezels te gebruiken", zegt Wessely. "Dus we zouden kleding kunnen hebben - t-shirts en schoenen en al die dingen - die zichzelf kunnen herprogrammeren."

De onderzoekers werken samen met een groep textielmakers in Parijs om te zien hoe ChomoUpdate kan worden opgenomen in het ontwerpproces.

###

Dit onderzoek werd gedeeltelijk gefinancierd door Ford.

Geschreven door Daniel Ackerman, MIT News Office

####

Voor meer informatie, klik hier

Kontakte:
Abby Abazorius
617-253-2709

@MIT

Als u een opmerking heeft, alstublieft Neem contact op met ons op.

Uitgevers van nieuwsberichten, niet 7th Wave, Inc. of Nanotechnology Now, zijn zelf verantwoordelijk voor de juistheid van de inhoud.

Bladwijzer: