Vystřelte ze světla, změňte barvy a vzory objektů

Tato technologie „programovatelného materiálu“ umožňuje návrhářům produktů snadno vyrábět prototypy.

Kdy jste naposledy vymalovali auto? Přepracování sady hrnku na kávu? Dali jste botám barevný makeup?

Pravděpodobně jste odpověděli: nikdy, nikdy a nikdy. Možná si myslíte, že tyto namáhavé úkoly nestojí za námahu. Nový systém změny barvy „programovatelného materiálu“ to však může změnit stisknutím tlačítka.

S Vědci vyvinuli metodu pro rychlou aktualizaci obrázků na površích objektů. Systém s názvem „ChromoUpdate“ spojuje projektor UV světla s prvky potaženými světlem aktivovaným barvivem. Promítané světlo mění reflexní vlastnosti pigmentu a vytváří nové barevné obrazy během několika minut. Tento pokrok může urychlit proces vývoje produktu a umožnit návrhářům produktů pracovat s prototypy, aniž by se zapojili do kreslení nebo tisku.

UV projektor se používá na pouzdro mobilního telefonu, které je pokryto světlem působícím barvivem. Promítané světlo mění reflexní vlastnosti pigmentu a vytváří obrazy během několika minut. Zápočet: s laskavým svolením výzkumníků

Michael Wesley, hlavní autor studie a postdoktorský výzkumník v laboratoři informatiky a umělé inteligence na Massachusetts Institute of Technology, říká, že ChromoUpdate „využívá cykly rychlého programování – věci, které dříve nebyly možné“.

Výzkum bude tento měsíc představen na konferenci ACM o lidských faktorech ve výpočetních systémech. Spoluautory Wesleyho jsou jeho poradce, profesorka Stephanie Mullerová, postdoktorandka Yuhua Jin, nedávná absolventka Katalia Ningseigkapian ’19, MNG ’20, hostující student magisterského studia Alexej Kashapov, postdoktorandka Isabel Qamarová a profesor Desmitri Tsitsirovo ze Skolku Institut pro vědu. A technologie.

ChromoUpdate je založen na předchozím programovatelném materiálovém systému výzkumníků nazvaném PhotoChromeleon. Tato metoda byla „první, která ukázala, že můžeme mít vícebarevné materiály s velmi vysokým rozlišením, které dokážeme znovu a znovu přeprogramovat,“ říká Wesley. PhotoChromeleon použil inkoust podobný laku, který zahrnuje azurové, purpurové a žluté pigmenty. Uživatel zakryl objekt vrstvou inkoustu, kterou bylo možné přeprogramovat pomocí světla. Nejprve na inkoust svítilo UV světlo z LED, což způsobilo úplné nasycení pigmentů. Poté byla barviva selektivně desaturována projektorem viditelného světla, čímž se každý pixel dostal do požadované barvy a výsledný obraz zůstal. PhotoChromeleon byl inovativní, ale pomalý. Aktualizace obrazu trvala asi 20 minut. „Můžeme proces urychlit,“ říká Wesley.

Toho dosáhli pomocí ChromoUpdate úpravou procesu saturace UV. Namísto použití LED, která rovnoměrně sfoukne celý povrch, používá ChromoUpdate UV projektor, který může měnit úrovně světla na celém povrchu. Hráč má tedy kontrolu nad úrovní saturace na úrovni pixelů. „Můžeme lokálně nasytit materiál přesně takovým vzorem, jaký chceme,“ říká Wesley. To šetří čas – někdo, kdo navrhuje exteriér vozu, může jednoduše chtít přidat závodní pruhy do jinak kompletního designu. ChromoUpdate jim to umožňuje, aniž by zcela vymazali vnější část a znovu ji pustili.

Tato akce selektivní sytosti umožňuje návrhářům vytvořit černobílý náhled návrhu během několika sekund nebo plnobarevný prototyp během několika minut. To znamená, že mohou v jedné relaci vyzkoušet desítky návrhů, což byl dříve nedosažitelný výkon. „Můžete skutečně mít fyzický model, abyste zjistili, zda váš návrh opravdu funguje,“ říká Wessely. „Vidíš, jak to vypadá, když na ni svítí sluneční světlo nebo když jsou vrženy stíny. Nestačí to udělat jen na počítači.“