بقليل من الضوء ، يقوم النظام بتبديل ألوان وأنماط الكائنات: يمكن أن تمكّن تقنية "المادة القابلة للبرمجة" مصممي المنتجات من إنتاج نماذج أولية بسهولة

الصفحة الرئيسية > صحافة > بضغطة زر ، يقوم النظام بتبديل ألوان وأنماط الكائنات: يمكن لتقنية "المادة القابلة للبرمجة" تمكين مصممي المنتجات من إنتاج نماذج أولية بسهولة

يستخدم نظام جديد ضوء الأشعة فوق البنفسجية المسقط على الأشياء المطلية بصبغة تنشيط الضوء لتغيير الخصائص الانعكاسية للصبغة ، مما يؤدي إلى إنشاء صور في دقائق. الإئتمان
الصورة مجاملة لمايكل ويسلي وستيفاني مولر وآخرون

المستخلص:
متى كانت آخر مرة قمت فيها بإعادة طلاء سيارتك؟ إعادة تصميم مجموعة أكواب القهوة الخاصة بك؟ هل أعطيت حذائك تجميل ملون؟

بضغطة زر ، يقوم النظام بتبديل ألوان وأنماط الكائنات: يمكن لتقنية "المادة القابلة للبرمجة" أن تمكن مصممي المنتجات من إنتاج نماذج أولية بسهولة

كامبريدج ، ماساتشوستس | نُشر في 6 مايو 2021

من المحتمل أنك أجبت: أبدًا وأبدا وأبدا. قد تعتبر أن هذه المهام الشاقة لا تستحق الجهد المبذول. لكن نظام "المادة القابلة للبرمجة" الجديد لتغيير اللون يمكن أن يغير ذلك بضغطة زر.

طور باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا طريقة لتحديث الصور على أسطح الأشياء بسرعة. يقوم النظام ، المسمى "ChromoUpdate" ، بإقران جهاز عرض ضوئي يعمل بالأشعة فوق البنفسجية (UV) مع عناصر مغطاة بصبغة تنشط بالضوء. يعمل الضوء المسقط على تغيير الخصائص الانعكاسية للصبغة ، مما يؤدي إلى إنشاء صور جديدة ملونة في بضع دقائق فقط. يمكن أن يؤدي هذا التقدم إلى تسريع عملية تطوير المنتجات ، مما يمكّن مصممي المنتجات من التعامل مع النماذج الأولية دون التورط في الرسم أو الطباعة.

يقول مايكل ويسلي ، المؤلف الرئيسي للدراسة وباحث ما بعد الدكتوراة في مختبر علوم الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، إن ChromoUpdate "يستفيد من دورات البرمجة السريعة - أشياء لم تكن ممكنة من قبل".

سيتم تقديم البحث في مؤتمر ACM حول العوامل البشرية في أنظمة الحوسبة هذا الشهر. من بين المؤلفين المشاركين في ويسلي مستشاره ، البروفيسور ستيفاني مولر ، بالإضافة إلى باحث ما بعد الدكتوراة يوهوا جين ، الخريجة الحديثة كاتاليا نينجسيغكابيان '19 ، MNG '20 ، طالب الماجستير الزائر أليكسي كاشابوف ، باحثة ما بعد الدكتوراة إيزابيل قمر ، والبروفيسور دزميتري تسيتسيروكو من معهد سكولكوفو للعلوم. والتكنولوجيا.

يعتمد ChromoUpdate على نظام المادة القابل للبرمجة السابق للباحثين ، المسمى PhotoChromeleon. كانت هذه الطريقة "أول من أظهر أنه يمكننا الحصول على مواد عالية الدقة ومتعددة الألوان يمكننا إعادة برمجتها مرارًا وتكرارًا" ، كما يقول ويسلي. استخدم PhotoChromeleon حبرًا شبيهًا بالورنيش يشتمل على أصباغ سماوية وأرجوانية وصفراء. قام المستخدم بتغطية كائن بطبقة من الحبر ، والتي يمكن بعد ذلك إعادة برمجتها باستخدام الضوء. أولاً ، تم تسليط ضوء الأشعة فوق البنفسجية من LED على الحبر ، مما أدى إلى تشبع الأصباغ بالكامل. بعد ذلك ، تم إلغاء تشبع الأصباغ بشكل انتقائي باستخدام جهاز عرض ضوئي مرئي ، مما أدى إلى جلب كل بكسل إلى اللون المطلوب وترك الصورة النهائية. كان برنامج PhotoChromeleon مبتكرًا ، لكنه كان بطيئًا. استغرق الأمر حوالي 20 دقيقة لتحديث الصورة. يقول ويسلي: "يمكننا تسريع العملية".

لقد حققوا ذلك باستخدام ChromoUpdate ، من خلال ضبط عملية تشبع الأشعة فوق البنفسجية. بدلاً من استخدام LED ، الذي ينفجر بشكل موحد السطح بالكامل ، يستخدم ChromoUpdate جهاز عرض للأشعة فوق البنفسجية يمكنه تغيير مستويات الضوء عبر السطح. لذلك ، يتمتع المشغل بالتحكم على مستوى البكسل في مستويات التشبع. يقول ويسلي: "يمكننا تشبع المادة محليًا بالنمط الذي نريده بالضبط". هذا يوفر الوقت - قد يرغب شخص ما يصمم الجزء الخارجي للسيارة ببساطة في إضافة خطوط سباق إلى تصميم مكتمل بخلاف ذلك. يتيح ChromoUpdate لهم القيام بذلك ، دون محو الجزء الخارجي بالكامل وإعادة إسقاطه.

يسمح إجراء التشبع الانتقائي هذا للمصممين بإنشاء معاينة بالأبيض والأسود للتصميم في ثوانٍ ، أو نموذج أولي بالألوان الكاملة في دقائق. هذا يعني أنه يمكنهم تجربة عشرات التصميمات في جلسة عمل واحدة ، وهو إنجاز لم يكن من الممكن تحقيقه سابقًا. يقول Wessely: "يمكنك في الواقع الحصول على نموذج مادي لمعرفة ما إذا كان تصميمك يعمل حقًا". "يمكنك أن ترى كيف يبدو عندما يسطع ضوء الشمس عليه أو عندما يتم إلقاء الظلال. لا يكفي مجرد القيام بذلك على جهاز كمبيوتر ".

تعني هذه السرعة أيضًا أنه يمكن استخدام ChromoUpdate لتقديم إشعارات في الوقت الفعلي دون الاعتماد على الشاشات. يقول ويسلي "أحد الأمثلة هو كوب القهوة الخاص بك". "تضع الكوب الخاص بك في نظام جهاز العرض لدينا وبرمجته لإظهار جدولك اليومي. وهي تُحدِّث نفسها مباشرةً عند انعقاد اجتماع جديد في ذلك اليوم ، أو تُظهر لك توقعات الطقس ".

يأمل ويسلي في مواصلة تحسين التكنولوجيا. في الوقت الحاضر ، الحبر المنشط بالضوء مخصص للأسطح الملساء والصلبة مثل الأكواب أو أغلفة الهاتف أو السيارات. لكن الباحثين يعملون نحو منسوجات مرنة وقابلة للبرمجة. يقول Wessely: "نحن نبحث في طرق لصبغ الأقمشة ، وربما نستخدم الألياف الباعثة للضوء". "لذلك ، يمكن أن يكون لدينا ملابس - قمصان وأحذية وكل هذه الأشياء - يمكنها إعادة برمجة نفسها."

دخل الباحثون في شراكة مع مجموعة من صانعي المنسوجات في باريس لمعرفة كيف يمكن دمج ChomoUpdate في عملية التصميم.

# # #

تم تمويل هذا البحث جزئيًا من قبل شركة فورد.

بقلم دانيال أكرمان ، مكتب أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

####

لمزيد من المعلومات ، يرجى الضغط هنا

جهات الاتصال:
آبي أبازوريوس
617-253-2709

MIT

حقوق النشر © معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

إذا كان لديك تعليق ، من فضلك اتصل بنا لنا.

جهات إصدار النشرات الإخبارية ، وليس 7th Wave، Inc. أو Nanotechnology Now ، هي المسؤولة وحدها عن دقة المحتوى.

المرجعية: