麻省理工學院研究人員開發“影像材料”和雙凸透鏡3D打印平臺

魔猴君  行業資訊   1672天前

屢獲殊榮的產品和工業設計師Zini曾致力于通過結合物理和數字世界元素的設計來創造切實，響應迅速的消費者體驗。她的工作探索了新興技術（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個國家和地區的4170個參賽作品。這項工作基于她對雙凸透鏡3D打印技術的研究，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建3D顯示效果。它可以創建動畫或動作效果，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建動態色彩和紋理。他們的目標是“克服傳統設計的局限性，消除對簡單復制已有材料的需求，創建僅存在于數字世界中的如夢似幻的材料表達方式。”

從某種意義上說，雖然以前已經開發出了智能材料用于醫學或鞋類，但這種新穎的方法是獨特的，它試圖使材料創建和設計創建比以往更緊密，在數字世界中使用“不可能的”材料并消除了使用傳統材料的產品或工業設計中的表面限制。“我們的目標是批評數字和物理世界中的現有設計方法和實驗；克服傳統設計的局限性，不再需要簡單地復制已經存在的材料；將設計媒介分解為“問題”，重組和重塑重要性，以創造獨特的表達，形式，特性和體驗。”

他們開發了計算工作流程，以使設計人員可以在任何自由曲面上創建光學效果，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中，因此它可以動態響應不斷變化的環境（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，紋理和折射率，以創建具有動態，交互功能的產品。該方法將為產品設計師，工業設計師或建筑師以及制造商提供設計平臺，以數字方式構建下一代物理產品。

為了演示“幻象材料”的可能性，概念產品包括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”將幫助推進循環經濟的設計和制造，防止傳統浪費并顯著提高產品生命周期中的可回收性和可持續性。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。“虛假材料”本質上是所有人的“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。”

Zeng也是（與Deng一起）聯合創始人兼執行董事，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