Với một luồng ánh sáng, hệ thống chuyển đổi màu sắc và kiểu dáng của đối tượng: Kỹ thuật "Vật chất có thể lập trình" có thể cho phép các nhà thiết kế sản phẩm tạo ra các nguyên mẫu một cách dễ dàng

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

Trang Chủ > Ấn Bản > Chỉ với một tia sáng, hệ thống sẽ chuyển đổi màu sắc và kiểu dáng của vật thể: Kỹ thuật “Vật chất có thể lập trình” có thể cho phép các nhà thiết kế sản phẩm tạo ra các nguyên mẫu một cách dễ dàng

Một hệ thống mới sử dụng tia UV chiếu lên các vật thể được phủ thuốc nhuộm kích hoạt bằng ánh sáng để thay đổi đặc tính phản chiếu của thuốc nhuộm, tạo ra hình ảnh trong vài phút. TÍN DỤNG Hình ảnh được cung cấp bởi Michael Wessley, Stefanie Mueller, et al

Tóm tắt:
Lần cuối cùng bạn sơn lại chiếc xe của mình là khi nào? Thiết kế lại bộ sưu tập cốc cà phê của bạn? Đã cho đôi giày của bạn một sự đổi mới đầy màu sắc?

Với một luồng ánh sáng, hệ thống sẽ chuyển đổi màu sắc và mẫu của đối tượng: Kỹ thuật “Vật chất có thể lập trình” có thể cho phép các nhà thiết kế sản phẩm tạo ra các nguyên mẫu một cách dễ dàng

Cambridge, MA | Đăng vào ngày 6 tháng 2021 năm XNUMX

Bạn có thể đã trả lời: không bao giờ, không bao giờ và không bao giờ. Bạn có thể cho rằng những nhiệm vụ khó khăn này không đáng để bạn nỗ lực. Nhưng một hệ thống “vật chất có thể lập trình” chuyển màu mới có thể thay đổi điều đó chỉ bằng một tia sáng.

Các nhà nghiên cứu của MIT đã phát triển một phương pháp cập nhật nhanh chóng hình ảnh trên bề mặt vật thể. Hệ thống có tên là “ChromoUpdate” kết hợp một máy chiếu tia cực tím (UV) với các vật phẩm được phủ bằng thuốc nhuộm kích hoạt bằng ánh sáng. Ánh sáng chiếu làm thay đổi đặc tính phản chiếu của thuốc nhuộm, tạo ra những hình ảnh mới đầy màu sắc chỉ trong vài phút. Sự tiến bộ này có thể đẩy nhanh quá trình phát triển sản phẩm, cho phép các nhà thiết kế sản phẩm xem xét các nguyên mẫu mà không bị sa lầy vào việc sơn hoặc in ấn.

Michael Wessley, tác giả chính của nghiên cứu và là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Khoa học Máy tính và Trí tuệ Nhân tạo của MIT, cho biết ChromoUpdate “tận dụng các chu kỳ lập trình nhanh - những điều mà trước đây không thể thực hiện được”.

Nghiên cứu này sẽ được trình bày tại Hội nghị ACM về yếu tố con người trong hệ thống máy tính trong tháng này. Các đồng tác giả của Wessely bao gồm cố vấn của ông, Giáo sư Stefanie Mueller, cũng như postdoc Yuhua Jin, Cattalyya Nuengsigkapian '19, MNG '20, nghiên cứu sinh thạc sĩ Aleksei Kashapov, postdoc Isabel Qamar, và Giáo sư Dzmitry Tsetserukou của Viện Khoa học Skolkovo. Và công nghệ.

ChromoUpdate xây dựng trên hệ thống vật chất có thể lập trình trước đây của các nhà nghiên cứu, được gọi là PhotoChromeleon. Phương pháp đó là “phương pháp đầu tiên cho thấy rằng chúng ta có thể tạo ra các kết cấu nhiều màu, có độ phân giải cao mà chúng ta có thể lập trình lại nhiều lần,” Wessely nói. PhotoChromeleon sử dụng loại mực giống như sơn mài bao gồm thuốc nhuộm màu lục lam, đỏ tươi và vàng. Người dùng phủ một lớp mực lên vật thể, sau đó lớp mực này có thể được lập trình lại bằng ánh sáng. Đầu tiên, tia UV từ đèn LED chiếu vào mực, làm bão hòa hoàn toàn thuốc nhuộm. Tiếp theo, thuốc nhuộm được khử bão hòa có chọn lọc bằng máy chiếu ánh sáng khả kiến, đưa từng pixel về màu mong muốn và để lại hình ảnh cuối cùng. PhotoChromeleon có nhiều cải tiến nhưng hoạt động chậm chạp. Mất khoảng 20 phút để cập nhật một hình ảnh. Wessely cho biết: “Chúng tôi có thể đẩy nhanh quá trình này”.

Họ đã đạt được điều đó nhờ ChromoUpdate, bằng cách tinh chỉnh quy trình bão hòa tia cực tím. Thay vì sử dụng đèn LED chiếu sáng đồng đều toàn bộ bề mặt, ChromoUpdate sử dụng máy chiếu UV có thể thay đổi mức độ ánh sáng trên bề mặt. Vì vậy, toán tử có quyền kiểm soát mức pixel đối với mức bão hòa. Wessely cho biết: “Chúng tôi có thể bão hòa vật liệu cục bộ theo đúng kiểu mà chúng tôi muốn”. Điều đó giúp tiết kiệm thời gian - ai đó đang thiết kế ngoại thất ô tô có thể chỉ muốn thêm các sọc đua vào một thiết kế đã hoàn thiện. ChromoUpdate cho phép họ làm điều đó mà không cần xóa và chiếu lại toàn bộ bên ngoài.

Quy trình bão hòa chọn lọc này cho phép các nhà thiết kế tạo bản xem trước đen trắng của thiết kế trong vài giây hoặc nguyên mẫu đủ màu trong vài phút. Điều đó có nghĩa là họ có thể thử hàng chục thiết kế trong một buổi làm việc, một thành tích trước đây không thể đạt được. Wessely nói: “Bạn thực sự có thể có một nguyên mẫu vật lý để xem liệu thiết kế của bạn có thực sự hoạt động hay không”. “Bạn có thể thấy nó trông như thế nào khi ánh sáng mặt trời chiếu vào nó hoặc khi bóng tối đổ xuống. Chỉ làm việc này trên máy tính thôi là chưa đủ.”

Tốc độ đó cũng có nghĩa là ChromoUpdate có thể được sử dụng để cung cấp thông báo theo thời gian thực mà không cần dựa vào màn hình. Wessely nói: “Một ví dụ là cốc cà phê của bạn. “Bạn đặt cốc của mình vào hệ thống máy chiếu của chúng tôi và lập trình cho nó hiển thị lịch trình hàng ngày của bạn. Và nó tự cập nhật trực tiếp khi có cuộc họp mới diễn ra vào ngày hôm đó hoặc hiển thị cho bạn dự báo thời tiết.”

Wessely hy vọng sẽ tiếp tục cải tiến công nghệ. Hiện nay, mực kích hoạt bằng ánh sáng chuyên dùng cho các bề mặt nhẵn, cứng như cốc, vỏ điện thoại hay ô tô. Nhưng các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu về loại vải dệt linh hoạt, có thể lập trình được. Wessely cho biết: “Chúng tôi đang xem xét các phương pháp nhuộm vải và có khả năng sử dụng sợi phát sáng”. “Vì vậy, chúng ta có thể có quần áo – áo phông, giày và tất cả những thứ đó – có thể tự lập trình lại.”

Các nhà nghiên cứu đã hợp tác với một nhóm các nhà sản xuất dệt may ở Paris để xem ChomoUpdate có thể được tích hợp như thế nào vào quá trình thiết kế.

# # #

Nghiên cứu này được tài trợ một phần bởi Ford.

Viết bởi Daniel Ackerman, Văn phòng Tin tức MIT

####

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng bấm vào tại đây

Liên hệ:
Abby Abazorius
617-253-2709

@MIT

Nếu bạn có một bình luận, xin vui lòng Liên hệ chúng tôi.

Các tổ chức phát hành tin tức, không phải 7th Wave, Inc. hay Nanotech Now, chỉ chịu trách nhiệm về tính chính xác của nội dung.

Bookmark: