Beberapa jenis objek cetak 3D kini dapat "dirasakan", menggunakan teknologi baru untuk menanamkan sensor langsung ke dalam materialnya. Sebuah studi baru menemukan bahwa penelitian ini dapat menghasilkan perangkat interaktif baru, seperti furnitur pintar.
Teknologi baru ini menggunakan metamaterial—zat yang terdiri dari kisi-kisi unit berulang—untuk mencetak objek 3D. Ketika gaya diterapkan pada metamaterial fleksibel, beberapa selnya dapat meregang atau terkompresi. Elektroda yang terpasang pada struktur ini dapat mendeteksi besar dan arah perubahan bentuk ini, serta rotasi dan percepatannya.
Dalam studi baru ini, para peneliti menciptakan objek yang terbuat dari plastik fleksibel dan filamen konduktif. Objek-objek ini memiliki sel-sel sekecil 5 mm.
Setiap sel memiliki dua dinding yang saling berhadapan, terbuat dari filamen konduktif dan plastik non-konduktif. Dinding konduktif tersebut berfungsi sebagai elektroda. Gaya yang diberikan pada objek mengubah jarak dan area tumpang tindih antara elektroda yang berlawanan, menghasilkan sinyal listrik yang menunjukkan detail gaya yang diberikan. Rekan penulis laporan penelitian tersebut mengatakan bahwa dengan cara ini, teknologi baru ini dapat "mengintegrasikan teknologi penginderaan ke dalam objek cetak secara mulus dan tanpa gangguan."
Para peneliti mengatakan bahwa metamaterial ini dapat membantu para desainer dengan cepat menciptakan dan menyesuaikan perangkat input komputer yang fleksibel. Misalnya, mereka menggunakan metamaterial ini untuk menciptakan pengontrol musik yang dirancang agar sesuai dengan bentuk tangan manusia. Ketika pengguna menekan salah satu tombol fleksibel, sinyal listrik yang dihasilkan membantu mengendalikan synthesizer digital.
Para ilmuwan juga menciptakan joystick metamaterial untuk bermain Pac-Man. Dengan memahami bagaimana orang menerapkan gaya pada joystick ini, para desainer dapat merancang bentuk dan ukuran pegangan yang unik untuk orang-orang dengan cengkeraman terbatas pada arah tertentu.
Rekan penulis laporan penelitian tersebut mengatakan: "Kita dapat merasakan gerakan pada objek cetak 3D apa pun. Dari musik hingga antarmuka gim, potensinya sungguh luar biasa."
Para peneliti juga telah menciptakan perangkat lunak penyuntingan 3D, yang disebut MetaSense, untuk membantu pengguna membangun perangkat interaktif menggunakan metamaterial ini. Perangkat lunak ini mensimulasikan bagaimana objek cetak 3D berubah bentuk ketika berbagai gaya diterapkan, dan menghitung sel mana yang paling banyak berubah dan paling cocok untuk digunakan sebagai elektroda.
MetaSense memungkinkan para desainer untuk mencetak struktur 3D dengan kemampuan penginderaan terintegrasi sekaligus. Hal ini membuat pembuatan prototipe perangkat menjadi sangat cepat, seperti joystick, yang dapat disesuaikan untuk individu dengan kebutuhan aksesibilitas yang berbeda.
Menanamkan ratusan atau ribuan unit sensor ke dalam suatu objek dapat membantu mencapai analisis beresolusi tinggi dan real-time tentang bagaimana pengguna berinteraksi dengannya. Misalnya, kursi pintar yang terbuat dari metamaterial ini dapat mendeteksi tubuh pengguna, lalu menyalakan lampu atau TV, atau mengumpulkan data untuk analisis selanjutnya, seperti mendeteksi dan mengoreksi postur tubuh. Metamaterial ini juga dapat digunakan dalam aplikasi perangkat yang dapat dikenakan (wearable).
Waktu posting: 27-Sep-2021
