麻省理工学院研究人员开发“影像材料”和双凸透镜3D打印平台

麻省理工学院研究人员开发“影像材料”和双凸透镜3D打印平台

2020-10-09 15:17:44 7

屡获殊荣的产品和工业设计师Jiani Zeng致力于通过结合物理和数字世界元素的设计来创造切实,响应迅速的消费者体验。她的工作探索了新兴技术(例如AI,IoT,多材料3D打印)带来的新设计思想和材料可能性。

她的最新作品“光学纺织品”赢得了2020年“红点:最佳之选”,该奖项选自52个国家的4170个参赛作品。这项工作基于她对双凸透镜3D打印技术的研究,她介绍了“ 幻象材料 ” 的概念,该概念说明了未来的设计师如何不仅仅依靠化工厂来创造色彩,而是可以将她的方法与3D打印镜头一起使用和简单的色块,以创建随时间或不同视角变化的色相,纹理和折射率。

3D打印机

尽管双凸透镜印刷不是一个新概念,但它的使用仅限于二维以在平面上创建3D显示效果。它创建动画或动作效果,或用于设计仅在特定视角下才能正确显示的隐藏消息或图像,通常用于新颖卡片,玩具,磁铁,展示品等中。在麻省理工学院媒体实验室以及Axel Killian教授和Stefanie Mueller教授的支持下,曾剑,邓洪浩和朱茵怡开发了一种双凸透镜3D打印框架,这是一种三维设计方法,用于设计师控制和创建动态色彩和纹理。他们的目标是“克服传统设计的局限性,消除对简单复制已有材料的需求,创建仅存在于数字世界中的如梦似幻的材料表达方式。”

从某种意义上说,虽然以前已经开发出了智能材料用于医学或鞋类,但是这种新颖的方法是独特的,因为它试图使材料创建和设计创建比以往更紧密—仅在数字世界中使用“不可能的”材料并消除了使用传统材料的产品或工业设计中的表面限制。如项目网站所述,

“我们的目标是批评数字和物理世界中的现有设计方法和实验;克服传统设计的局限性,不再需要简单地复制已经存在的材料;将设计媒介分解为“要点”,重组和重塑重要性,以创建独特的表达,形式,属性和体验。”

他们开发了计算工作流程,以使设计人员可以在任何自由曲面上创建光学效果,然后使用多材料3D打印机直接3D打印物理材料/物体(这里的研究人员使用Stratasys J8系列)。3D概念将材料打印为双凸透镜,以提供视觉效果,使顶层和底层具有彩色或带图案的基础材料。视觉或功能性信息在体素级别嵌入到物质中,因此它可以动态响应不断变化的环境(移动模式,交互式书面消息或触敏视觉效果),或用户干预而无需任何电气操作或机器人元素。

3D打印机

图片由“幻想材料”和“ Core77奖”提供

体素打印方法可由熟悉CAD建模的设计人员使用,并且不需要任何编码知识。这也使设计师能够使用新的数字材料“玩CMF”(颜色,材料,饰面),更重要的是,在设计过程的开始就包括表面细节,纹理和折射率,以创建具有动态,交互功能的产品。该方法将为产品设计师,工业设计师或建筑师以及制造商提供设计平台,以数字方式构建下一代物理产品。

为了演示“幻象材料”的可能性,概念产品包括Nseen(具有隐藏的基本信息的极简香水瓶),Loopop(具有变化的颜色图案和独特纹理的棒棒糖),Unream(雕塑灯)和物体由柔性材料制成。

3D打印机

Loopop,Unream和Nseen。图片由Illusory Materials Core77 Awards提供

此外,Zeng和Deng认为“ Illusory Materials”将帮助推进循环经济的设计和制造,防止传统浪费并显着提高产品生命周期的可回收性和可持续性。设计师指出,作为“战略与研究奖”(2020年核心77设计奖)的一部分,

“如果有一种“超级材料”可以模仿生产中的任何材料特性,我们可能会解决材料浪费,回收,分配等大问题。“虚假材料”本质上是所有人的“一种”材料。打印机材料(由树脂制成)可以模仿不同的材料特性,颜色混合以及任何光学效果。想象未来的外观设计不依赖于次要工艺的各个层,而是依赖于相同材料的单一印刷品。想象有一天,所有材料都可以在没有电子设备的情况下自行显示,可以防止多少浪费?想象一下,有一种材料可以模仿任何材料特性,并且可以以任何形式进行3D打印,并且可以轻松地回收再利用,成为原始的灯丝。我们相信,采用多材料3D打印将是不久的将来。”

Zeng还是Butlr Technologies的联合创始人(与Deng一起)兼执行董事,该技术于2019年推出,该公司使用低成本的IoT设备和AI进行非侵入式的跟踪和分析人(检测他们的体热,而不是单个图像或视频) )在室内或室外运动。它仅跟踪人体的热量即可保护个人隐私,在家庭,零售,旅行,护理和接待环境中具有巨大的潜力,并且是大流行期间特别相关的解决方案,可帮助零售商和博物馆使用更好的工具重新开放以最大程度地降低风险。


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标签: 3D打印
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