麻省理工學(xué)院研究人員開(kāi)發(fā)“影像材料”和雙凸透鏡3D打印平臺(tái)

魔猴君  行業(yè)資訊   1570天前

屢獲殊榮的產(chǎn)品和工業(yè)設(shè)計(jì)師Zini曾致力于通過(guò)結(jié)合物理和數(shù)字世界元素的設(shè)計(jì)來(lái)創(chuàng)造切實(shí)，響應(yīng)迅速的消費(fèi)者體驗(yàn)。她的工作探索了新興技術(shù)（例如AI，IoT，多材料3D打印）帶來(lái)的新設(shè)計(jì)思想和材料可能性。

她的最新作品“光學(xué)紡織品”贏得了2020年“紅點(diǎn)：最佳之選”獎(jiǎng)項(xiàng)，該獎(jiǎng)項(xiàng)選自52個(gè)國(guó)家和地區(qū)的4170個(gè)參賽作品。這項(xiàng)工作基于她對(duì)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(shuō)明了未來(lái)的設(shè)計(jì)師如何不僅僅依靠化工廠來(lái)進(jìn)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(jiǎn)單的色塊，以創(chuàng)建隨時(shí)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(gè)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(dòng)畫(huà)或動(dòng)作效果，也可以用于設(shè)計(jì)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(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)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(kāi)發(fā)了一種雙凸透鏡3D打印框架，這是一種三維設(shè)計(jì)方法，用于設(shè)計(jì)師控制和創(chuàng)建動(dòng)態(tài)色彩和紋理。他們的目標(biāo)是“克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的局限性，消除對(duì)簡(jiǎn)單復(fù)制已有材料的需求，創(chuàng)建僅存在于數(shù)字世界中的如夢(mèng)似幻的材料表達(dá)方式。”

從某種意義上說(shuō)，雖然以前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了智能材料用于醫(yī)學(xué)或鞋類，但這種新穎的方法是獨(dú)特的，它試圖使材料創(chuàng)建和設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中的表面限制。“我們的目標(biāo)是批評(píng)數(shù)字和物理世界中的現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法和實(shí)驗(yàn)；克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的局限性，不再需要簡(jiǎn)單地復(fù)制已經(jīng)存在的材料；將設(shè)計(jì)媒介分解為“問(wèn)題”，重組和重塑重要性，以創(chuàng)造獨(dú)特的表達(dá)，形式，特性和體驗(yàn)?！?/span>

他們開(kāi)發(fā)了計(jì)算工作流程，以使設(shè)計(jì)人員可以在任何自由曲面上創(chuàng)建光學(xué)效果，然后使用多材料3D打印機(jī)（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(jué)效果，使頂層和底層具有彩色或帶圖案的基礎(chǔ)材料。視覺(jué)或功能性信息在體素級(jí)別嵌入到物質(zhì)中，因此它可以動(dòng)態(tài)響應(yīng)不斷變化的環(huán)境（移動(dòng)模式，交互式書(shū)面消息或觸敏視覺(jué)效果），或用戶干預(yù)而無(wú)需任何電氣操作或機(jī)器人元素。

圖片由“幻想材料”和“ Core77獎(jiǎng)”提供

體素打印方法可以由熟悉CAD建模的設(shè)計(jì)人員使用，并且不需要任何編碼知識(shí)。這也使設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)過(guò)程的開(kāi)始就包括表面細(xì)節(jié)，紋理和折射率，以創(chuàng)建具有動(dòng)態(tài)，交互功能的產(chǎn)品。該方法將為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，工業(yè)設(shè)計(jì)師或建筑師以及制造商提供設(shè)計(jì)平臺(tái)，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(jiǎn)香水瓶），Loopop（具有變化的顏色圖案和獨(dú)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(rèn)為“ Illusory Materials”將幫助推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)和制造，防止傳統(tǒng)浪費(fèi)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(jiǎng)（2020年核心77設(shè)計(jì)獎(jiǎng)）的一部分，設(shè)計(jì)師指出，“如果有一種“超級(jí)材料”可以模仿生產(chǎn)中的任何材料特性，我們可能會(huì)解決材料浪費(fèi)，回收，分配等大問(wèn)題?！疤摷俨牧稀北举|(zhì)上是所有人的“一種”材料。打印機(jī)材料（由樹(shù)脂制成）可以模仿不同的材料特性，顏色混合以及任何光學(xué)效果。想象未來(lái)的外觀設(shè)計(jì)不依賴于次要工藝的各個(gè)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(méi)有電子設(shè)備的情況下自行顯示，可以防止多少浪費(fèi)？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(jìn)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(lái)?！?/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(dòng)了Butlr Technologies，該公司使用低成本的IoT設(shè)備和AI進(jìn)行非侵入式的跟蹤和分析人（檢測(cè)他們的體熱，而不是單個(gè)圖像或視頻） ）在室內(nèi)或室外運(yùn)動(dòng)。它僅跟蹤人體的熱量即可保護(hù)個(gè)人隱私，在家庭，零售，旅行，護(hù)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(guān)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(kāi)放，以最大程度地降低風(fēng)險(xiǎn)。

來(lái)源：中國(guó)3D打印網(wǎng)