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麻省理工學院研究人員開發(fā)“影像材料”和雙凸透鏡3D打印平臺

魔猴君  行業(yè)資訊   1570天前

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屢獲殊榮的產(chǎn)品和工業(yè)設計師Zini曾致力于通過結(jié)合物理和數(shù)字世界元素的設計來創(chuàng)造切實,響應迅速的消費者體驗。她的工作探索了新興技術(shù)(例如AI,IoT,多材料3D打印)帶來的新設計思想和材料可能性。

她的最新作品“光學紡織品”贏得了2020年“紅點:最佳之選”獎項,該獎項選自52個國家和地區(qū)的4170個參賽作品。這項工作基于她對雙凸透鏡3D打印技術(shù)的研究,在此她介紹了“幻象材料”的概念,該概念說明了未來的設計師如何不僅僅依靠化工廠來進行色彩創(chuàng)造,而是可以將她的方法與3D打印鏡頭一起使用和簡單的色塊,以創(chuàng)建隨時間或不同視角變化的色相,紋理和折射率。

盡管雙凸透鏡印刷不是一個新概念,但它的使用僅限于二維以在平面上創(chuàng)建3D顯示效果。它可以創(chuàng)建動畫或動作效果,也可以用于設計僅在特定視角下才能正確顯示的隱藏消息或圖像,通常用于新穎卡片,玩具,磁鐵,展示品等中。在麻省理工學院媒體實驗室以及Axel Killian教授和Stefanie Mueller教授的支持下,曾劍,鄧洪浩和朱印一開發(fā)了一種雙凸透鏡3D打印框架,這是一種三維設計方法,用于設計師控制和創(chuàng)建動態(tài)色彩和紋理。他們的目標是“克服傳統(tǒng)設計的局限性,消除對簡單復制已有材料的需求,創(chuàng)建僅存在于數(shù)字世界中的如夢似幻的材料表達方式?!?/span>

從某種意義上說,雖然以前已經(jīng)開發(fā)出了智能材料用于醫(yī)學或鞋類,但這種新穎的方法是獨特的,它試圖使材料創(chuàng)建和設計創(chuàng)建比以往更緊密,在數(shù)字世界中使用“不可能的”材料并消除了使用傳統(tǒng)材料的產(chǎn)品或工業(yè)設計中的表面限制?!拔覀兊哪繕耸桥u數(shù)字和物理世界中的現(xiàn)有設計方法和實驗;克服傳統(tǒng)設計的局限性,不再需要簡單地復制已經(jīng)存在的材料;將設計媒介分解為“問題”,重組和重塑重要性,以創(chuàng)造獨特的表達,形式,特性和體驗。”

他們開發(fā)了計算工作流程,以使設計人員可以在任何自由曲面上創(chuàng)建光學效果,然后使用多材料3D打印機(此處的研究人員使用Stratasys J8系列)直接3D打印物理材料/物體。 3D概念將材料打印為雙凸透鏡,以提供視覺效果,使頂層和底層具有彩色或帶圖案的基礎材料。視覺或功能性信息在體素級別嵌入到物質(zhì)中,因此它可以動態(tài)響應不斷變化的環(huán)境(移動模式,交互式書面消息或觸敏視覺效果),或用戶干預而無需任何電氣操作或機器人元素。

圖片由“幻想材料”和“ Core77獎”提供

體素打印方法可以由熟悉CAD建模的設計人員使用,并且不需要任何編碼知識。這也使設計師能夠使用新的數(shù)字材料“玩CMF”(顏色,材料,飾面),更重要的是,在設計過程的開始就包括表面細節(jié),紋理和折射率,以創(chuàng)建具有動態(tài),交互功能的產(chǎn)品。該方法將為產(chǎn)品設計師,工業(yè)設計師或建筑師以及制造商提供設計平臺,以數(shù)字方式構(gòu)建下一代物理產(chǎn)品。

為了演示“幻象材料”的可能性,概念產(chǎn)品包括Nseen(具有隱藏的基本信息的極簡香水瓶),Loopop(具有變化的顏色圖案和獨特紋理的棒棒糖),Unream(雕塑燈)和物體由柔性材料制成。

圖片由Illusory Materials Core77 Awards提供

此外,Zeng和Deng認為“ Illusory Materials”將幫助推進循環(huán)經(jīng)濟的設計和制造,防止傳統(tǒng)浪費并顯著提高產(chǎn)品生命周期中的可回收性和可持續(xù)性。作為策略與研究獎(2020年核心77設計獎)的一部分,設計師指出,“如果有一種“超級材料”可以模仿生產(chǎn)中的任何材料特性,我們可能會解決材料浪費,回收,分配等大問題?!疤摷俨牧稀北举|(zhì)上是所有人的“一種”材料。打印機材料(由樹脂制成)可以模仿不同的材料特性,顏色混合以及任何光學效果。想象未來的外觀設計不依賴于次要工藝的各個層,而是依賴于相同材料的單一印刷品。想象有一天,所有材料都可以在沒有電子設備的情況下自行顯示,可以防止多少浪費?想象一下,有一種材料可以模仿任何材料的特性,并且可以以任何形式進行3D打印,并且可以輕松地回收再利用,成為原始的燈絲。我們相信,采用多材料3D打印將是不久的將來?!?/span>

Zeng也是(與Deng一起)聯(lián)合創(chuàng)始人兼執(zhí)行董事,于2019年啟動了Butlr Technologies,該公司使用低成本的IoT設備和AI進行非侵入式的跟蹤和分析人(檢測他們的體熱,而不是單個圖像或視頻) )在室內(nèi)或室外運動。它僅跟蹤人體的熱量即可保護個人隱私,在家庭,零售,旅行,護理和接待環(huán)境中具有巨大的潛力,并且是大流行期間特別相關的解決方案,可幫助零售商和博物館使用更好的工具重新開放,以最大程度地降低風險。

來源:中國3D打印網(wǎng)

   
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