麻省理工学院研发出“可编程物质”技术 用一束光切换物体的颜色和图案

2021年05月05日 11:48 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

"可编程物质"技术可以使产品设计师轻松地制造出原型设备。你上次给你的汽车重新喷漆是什么时候?什么时候重新设计了你的咖啡杯?给你的鞋子重新上色?你可能会回答:从来没有,从来没有,也从来没有。你可能认为这些艰巨的任务不值得去做。但是,一个新的变色 "可编程物质"系统可以通过一束光来改变这种情况。

ChromoUpdate.jpg

麻省理工学院的研究人员已经开发出一种快速更新物体表面图像的方法。该系统被称为 "ChromoUpdate",它将一个紫外线(UV)光投影仪与涂有光激活染料的物品配对。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。这一进步可以加速产品的开发,使产品设计师能够快速制作出原型,而不必为绘画或印刷的过程所困扰。

一个紫外线(UV)光投影仪被用于涂有光活化染料的手机壳。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图像。资料来源:研究人员提供

ChromoUpdate建立在研究人员之前的可编程物质系统上,称为PhotoChromeleon。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去饱和,使每个像素达到它所需要的颜色,并留下最后的图像。PhotoChromeleon技术新颖,但实现起来比较迟缓的。更新一幅图像需要大约20分钟,不过技术人员认为他们可以加速这一过程。

他们通过ChromoUpdate实现了这一点,主要涉及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投影仪来实现。因此,操作者可以对饱和度进行像素级的控制。例如,设计汽车外观的人可能只是想在一个已经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。

这种速度也意味着ChromoUpdate可用于提供实时通知,而不依赖屏幕。一个例子是咖啡杯,你把你的杯子放在投影仪系统中,并对它进行编程,以显示你的日常日程。而当当天有新的会议时,它就会直接更新,或者向你显示天气预报,听上去是不是很有趣?

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。MIT的团队也正在研究对织物进行染色的方法,并有可能使用发光纤维。未来衣物,例如T恤和鞋子以及所有这些东西都可以自我重新编程。

研究人员已经与巴黎的纺织品制造商合作,看看如何将ChomoUpdate纳入设计过程。

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