Med ett drag av ljus växlar systemet objekts färger och mönster: "Programmerbar materia"-teknik skulle kunna göra det möjligt för produktdesigners att enkelt ta fram prototyper

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

Hem > Presse > Med ett ljusstråle byter systemet objektens färger och mönster: "Programmerbar materia" -teknik kan göra det möjligt för produktdesigners att enkelt bryta ut prototyper

Ett nytt system använder UV-ljus som projiceras på föremål belagda med ljusaktiverat färgämne för att ändra färgens reflekterande egenskaper och skapa bilder på några minuter. KREDIT Bild med tillstånd av Michael Wessley, Stefanie Mueller, et al

Sammanfattning:
När senast målade du din bil igen? Omdesignade din kaffemuggssamling? Gav dina skor en färgstark ansiktslyftning?

Med en ljusstråle byter systemet objektens färger och mönster: "Programmerbar materia" -teknik kan göra det möjligt för produktdesigners att enkelt bryta ut prototyper

Cambridge, MA | Upplagt den 6 maj 2021

Du svarade troligen: aldrig, aldrig och aldrig. Du kanske anser att dessa svåra uppgifter inte är värda ansträngningen. Men ett nytt färgförskjutande "programmerbar materia" -system kan förändra det med en ljusstråle.

MIT-forskare har utvecklat ett sätt att snabbt uppdatera bilder på objektytor. Systemet, kallat "ChromoUpdate", kopplar ihop en ultraviolett (UV) ljusprojektor med föremål belagda i ljusaktiverat färgämne. Det projicerade ljuset förändrar färgämnets reflekterande egenskaper och skapar färgglada nya bilder på bara några minuter. Förskottet skulle kunna påskynda produktutvecklingen, vilket gör det möjligt för produktdesigners att krossa prototyper utan att fastna med målning eller tryckning.

ChromoUpdate ”utnyttjar snabba programmeringscykler - saker som inte hade varit möjliga förut”, säger Michael Wessley, studiens ledande författare och postdoktor vid MIT: s datalogi och artificiell intelligenslaboratorium.

Forskningen kommer att presenteras vid ACM-konferensen om mänskliga faktorer i datorsystem denna månad. Wesselys medförfattare inkluderar hans rådgivare, professor Stefanie Mueller, samt postdoktor Yuhua Jin, nyutexamen Cattalyya Nuengsigkapian '19, MNG '20, gästande masterstudent Aleksei Kashapov, postdoktor Isabel Qamar och professor Dzmitry Tsetserukou från Skolkovo Institute of Science. och teknik.

ChromoUpdate bygger på forskarnas tidigare programmerbara materielsystem, kallat PhotoChromeleon. Den metoden var "den första som visade att vi kan ha högupplösta flerfärgade texturer som vi bara kan omprogrammera om och om igen", säger Wessely. PhotoChromeleon använde ett lackliknande bläck bestående av cyan, magenta och gula färgämnen. Användaren täckte ett föremål med ett lager av bläcket, som sedan kunde omprogrammeras med ljus. Först strålade UV-ljus från en LED på bläcket, vilket helt mättade färgämnena. Därefter desaturerades färgämnena selektivt med en synlig ljusprojektor, vilket tog varje pixel till önskad färg och lämnade den slutliga bilden. PhotoChromeleon var innovativt, men det var trögt. Det tog cirka 20 minuter att uppdatera en bild. "Vi kan påskynda processen", säger Wessely.

De uppnådde det med ChromoUpdate genom att finjustera UV-mättnadsprocessen. I stället för att använda en LED, som enhetligt spränger hela ytan, använder ChromoUpdate en UV-projektor som kan variera ljusnivåer över ytan. Så, operatören har pixelnivåkontroll över mättnadsnivåer. "Vi kan mätta materialet lokalt i det exakta mönster vi vill", säger Wessely. Det sparar tid - någon som utformar en bils exteriör kanske bara vill lägga till racingremsor till en annars färdig design. ChromoUpdate låter dem göra just det utan att radera och omprojektera hela exteriören.

Denna selektiva mättnadsprocedur gör det möjligt för designers att skapa en svartvitt förhandsvisning av en design på några sekunder eller en prototyp i fullfärg på några minuter. Det betyder att de kan prova dussintals mönster i en enda arbetssession, en tidigare ouppnåelig bedrift. "Du kan faktiskt ha en fysisk prototyp för att se om din design verkligen fungerar", säger Wessely. ”Du kan se hur det ser ut när solljus skiner på det eller när skuggor kastas. Det räcker inte bara att göra detta på en dator. ”

Den hastigheten innebär också att ChromoUpdate kan användas för att ge meddelanden i realtid utan att förlita sig på skärmar. "Ett exempel är ditt kaffemugg", säger Wessely. ”Du lägger in din mugg i vårt projektor-system och programmerar den för att visa ditt dagliga schema. Och den uppdaterar sig direkt när ett nytt möte kommer in för den dagen, eller så visar det dig väderprognosen. ”

Wessely hoppas kunna fortsätta förbättra tekniken. För närvarande är det ljusaktiverade bläcket specialiserat för släta, styva ytor som muggar, telefonväskor eller bilar. Men forskarna arbetar mot flexibla, programmerbara textilier. "Vi tittar på metoder för att färga tyger och eventuellt använda ljusemitterande fibrer", säger Wessely. "Så vi kan ha kläder - t-shirts och skor och allt det där - som kan programmeras om sig själv."

Forskarna har samarbetat med en grupp textiltillverkare i Paris för att se hur ChomoUpdate kan införlivas i designprocessen.

# # #

Denna forskning finansierades delvis av Ford.

Skriven av Daniel Ackerman, MIT News Office

####

För mer information, klicka på här.

Kontaktpersoner:
Abby Abazorius
617-253-2709

@MIT

Upphovsrätt © Massachusetts Institute of Technology

Om du har en kommentar, snälla Kontakta oss oss.

Emittenter av nyhetsmeddelanden, inte 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, är ensamma ansvariga för innehållets noggrannhet.

Bokmärke: