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

Publisert av Platon

Følgere: 0

Hjemprodukt > Press > Med et skarpt lys bytter systemet objekters farger og mønstre: "Programmerbar materie" -teknikk kan gjøre det mulig for produktdesignere å kaste ut prototyper med letthet

Et nytt system bruker UV-lys som projiseres på objekter belagt med lysaktivert fargestoff for å endre fargestoffets reflekterende egenskaper, og skape bilder på få minutter. KREDITT Bilde med tillatelse av Michael Wessley, Stefanie Mueller, et al

Abstrakt:
Når sist du malte bilen din på nytt? Redesignet kaffekoppsamlingen din? Ga skoene dine en fargerik ansiktsløftning?

Med et skarpt lys skifter systemet objekters farger og mønstre: "Programmerbar materie" -teknikk kan gjøre det mulig for produktdesignere å kaste ut prototyper med letthet

Cambridge, MA | Skrevet 6. mai 2021

Du svarte sannsynligvis: aldri, aldri og aldri. Du kan vurdere disse vanskelige oppgavene ikke er verdt innsatsen. Men et nytt fargeskiftende "programmerbar materie" -system kan endre det med en lyssak.

MIT-forskere har utviklet en måte å raskt oppdatere bilder på objektflater. Systemet, kalt “ChromoUpdate”, kombinerer en ultrafiolett (UV) lysprojektor med gjenstander som er belagt med lysaktiverte fargestoff. Det projiserte lyset endrer fargestoffets reflekterende egenskaper og skaper fargerike nye bilder på bare noen få minutter. Fremskrittet kunne akselerere produktutviklingen, slik at produktdesignere kunne kjempe gjennom prototyper uten å sette seg fast i maling eller utskrift.

ChromoUpdate “utnytter raske programmeringssykluser - ting som ikke hadde vært mulig før,” sier Michael Wessley, studiens hovedforfatter og postdoktor i MITs datalogi og kunstig intelligenslaboratorium.

Forskningen vil bli presentert på ACM Conference on Human Factors in Computing Systems denne måneden. Wesselys medforfattere inkluderer hans rådgiver, professor Stefanie Mueller, samt postdoktor Yuhua Jin, nyutdannet Cattalyya Nuengsigkapian '19, MNG '20, besøkende masterstudent Aleksei Kashapov, postdoktor Isabel Qamar og professor Dzmitry Tsetserukou fra Skolkovo Institute of Science. og teknologi.

ChromoUpdate bygger på forskernes tidligere programmerbare materielle system, kalt PhotoChromeleon. Denne metoden var "den første som viste at vi kan ha flerfargete teksturer med høy oppløsning som vi bare kan omprogrammere om og om igjen," sier Wessely. PhotoChromeleon brukte et lakklignende blekk bestående av cyan, magenta og gule fargestoffer. Brukeren dekket et objekt med et lag av blekket, som deretter kunne omprogrammeres med lys. Først strålte UV-lys fra en LED på blekket og mette fargestoffene. Deretter ble fargestoffene selektivt desaturert med en projektor med synlig lys, og brakte hver piksel til ønsket farge og etterlot det endelige bildet. PhotoChromeleon var nyskapende, men det var tregt. Det tok omtrent 20 minutter å oppdatere et bilde. "Vi kan akselerere prosessen," sier Wessely.

De oppnådde det med ChromoUpdate, ved å finjustere UV-metningsprosessen. I stedet for å bruke en LED som jevnt sprenger hele overflaten, bruker ChromoUpdate en UV-projektor som kan variere lysnivået over overflaten. Så operatøren har pikselnivåkontroll over metningsnivåer. "Vi kan mette materialet lokalt i det nøyaktige mønsteret vi ønsker," sier Wessely. Det sparer tid - noen som designer en bils eksteriør, vil kanskje bare legge racingstriper til et ellers fullført design. ChromoUpdate lar dem gjøre nettopp det, uten å slette og omprojisere hele eksteriøret.

Denne selektive metningsprosedyren gjør at designere kan lage en svart-hvitt-forhåndsvisning av et design på få sekunder, eller en prototype i full farge på få minutter. Det betyr at de kunne prøve dusinvis av design i en enkelt arbeidsøkt, en tidligere uoppnåelig bragd. "Du kan faktisk ha en fysisk prototype for å se om designet ditt virkelig fungerer," sier Wessely. “Du kan se hvordan det ser ut når sollys skinner på det eller når skygger kastes. Det er ikke nok bare å gjøre dette på en datamaskin. ”

Denne hastigheten betyr også at ChromoUpdate kan brukes til å gi sanntidsvarsler uten å stole på skjermer. "Et eksempel er kaffekruset ditt," sier Wessely. “Du legger kruset ditt i vårt projektor-system og programmerer det slik at det viser din daglige plan. Og den oppdaterer seg selv direkte når et nytt møte kommer inn for den dagen, eller det viser deg værmeldingen. ”

Wessely håper å fortsette å forbedre teknologien. For øyeblikket er det lysaktiverte blekket spesialisert for glatte, stive overflater som krus, telefonvesker eller biler. Men forskerne jobber mot fleksible, programmerbare tekstiler. "Vi ser på metoder for å farge stoffer og potensielt bruke lysemitterende fibre," sier Wessely. "Så vi kan ha klær - t-skjorter og sko og alt det som kan - omprogrammere seg selv."

Forskerne har inngått samarbeid med en gruppe tekstilprodusenter i Paris for å se hvordan ChomoUpdate kan innlemmes i designprosessen.

# # #

Denne forskningen ble delvis finansiert av Ford.

Skrevet av Daniel Ackerman, MIT News Office

####

For mer informasjon, klikk her.

Kontakter:
Abby Abazorius
617-253-2709

@MIT

Hvis du har en kommentar, vær så snill Kontakt oss.

Utstedere av nyhetsutgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlig for nøyaktigheten av innholdet.

Bokmerke: