@ 2021.05.06 , 19:56

可编程物质:用光快速变更物体表面的图像

麻省理工学院的研究人员开发出一种快速变更物体表面图像的方法。该系统被称为 "ChromoUpdate",它用紫外线(UV)光投影仪调控产品表面的光激活染料。投射的光线改变了染料的反射特性,在短短几分钟内创造出五颜六色的新图像。这一技术可加速产品的开发,使产品设计师能够快速制作出原型,而不必为绘画或印刷所困扰。

ChromoUpdate "利用了快速编程周期的优势——这在以前是不可能的。"该研究的主要作者、麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室的博士后Michael Wessley介绍说。

ChromoUpdate建立在研究人员之前的可编程物质系统上,后者被称为PhotoChromeleon。该方法 "首次表明我们可以拥有高分辨率、多色彩的纹理,我们可以一次又一次地表面重绘",Wessely说。PhotoChromeleon使用了一种由青色、品红和黄色染料组成的类似漆的墨水。用户用一层墨水覆盖物体,然后可以用光重新编程。

首先,来自LED的紫外光照射在墨水上,使染料完全饱和。接下来,用可见光投影仪有选择地使染料变色,控制单个像素,并留下最后的图像。PhotoChromeleon是创新性的技术,但也是迟钝的。更新一幅图像需要大约20分钟。"我们可以加速这一过程,"Wessely说。

他们通过ChromoUpdate实现了这一点,对紫外线饱和度过程进行了微调。ChromoUpdate没有使用LED,因为LED会均匀地照射整个表面,而是使用了一个UV投影仪,可以在整个表面改变光照水平。因此,操作者可以对饱和度进行像素级的控制。

Wessely说:"可以按照我们想要的确切模式对材料进行局部饱和。这就节省了时间——有些人在设计汽车外观时可能只想在已完成的设计中添加赛车条纹。ChromoUpdate可以让他们做到这一点,而不需要擦除和重新投影整个外观。”

这种选择性的饱和度程序使设计师能够在几秒钟内创建一个黑白的设计预览,或在几分钟内创建一个全彩的原型。这意味着他们可以在一次工作会议上尝试几十个设计,这是以前无法实现的壮举。

这种速度也意味着ChromoUpdate可用于提供实时通信,而不依赖屏幕。"一个例子是咖啡杯,"Wessely说。"你把你的杯子放在我们的投影仪系统中,并对它进行编程,以显示你的日常日程或者向你显示天气预报。"

Wessely希望能不断改进这项技术。目前,光激活的墨水专门用于光滑、坚硬的表面,如杯子、手机壳或汽车。但研究人员正在努力实现灵活、可编程的纺织品。"我们正在研究对织物进行染色的方法,并有可能使用发光纤维。"因此,我们过几年或许就会有可以重编程图案的蛋T。

研究人员已经与巴黎的一群纺织品制造商合作,看看如何将ChomoUpdate纳入设计流程。

https://techxplore.com/news/2021-05-zap-patterns.html


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