Напечатанная на 3d-принтере банка

Напечатанные на 3D-принтере предметы предупредят, правильно ли их используют

Новая технология 3D‑печати позволяет создавать предметы, которые сами сигнализируют о своем состоянии. Например, бутылка с химикатами меняет цвет и показывает значок — зеленую галочку при плотной закрутке крышки и красный восклицательный знак, если она ослаблена.
Автор Наука Mail
3D-печать
Ученые научились печатать на 3D-принтере интерактивные предметыИсточник: Unsplash

В мире 3D‑печати появился подход, способный изменить представление об интерактивных объектах. Исследователи из Массачусетского технологического института (США) разработали систему ShiftLens, которая позволяет создавать предметы, меняющие внешний вид под действием простых механических движений — без единой электронной схемы.

Суть технологии — в особой конструкции из двух слоев: подложки с нанесенными узорами и верхнего слоя с миниатюрными линзами. При смещении этих слоев друг относительно друга линзы по‑разному преломляют свет и открывают разные фрагменты рисунка, создавая эффект смены изображения. Такой принцип дает возможность объекту буквально «подсказывать» пользователю о своем состоянии: например, показывать зеленую галочку, если крышка плотно закручена, или красный восклицательный знак, если крепление ослаблено.

С нашей системой объект может сам сообщать, правильно ли вы его используете, без каких‑либо датчиков или сложной электроники. Интерактивный дисплей — это механическое устройство, поэтому можно создать автономное многорежимное интерактивное устройство, которым пользователь сможет управлять интуитивно.
Юньи Чжу
аспирант факультета электротехники и компьютерных наук Массачусетского технологического института и ведущий автор работы

Команда продумала и удобство проектирования: специальный инструмент автоматически формирует структуру ShiftLens на основе заданных визуальных состояний и желаемой формы изделия. Это позволяет людям без глубоких знаний в оптике или механике быстро получать готовые модели для многоматериальной 3D‑печати.

В качестве демонстраций исследователи создали несколько наглядных примеров. Среди них — бутылка для химикатов, визуально сигнализирующая о плотности закрутки крышки, и интерактивная версия игры «Крестики‑нолики», где состояние клетки меняется при повороте ручки. Такие объекты показывают, что технология применима не только в быту, но и в промышленности: например, для маркировки трубопроводов или упаковки, предупреждающей о нарушении креплений при транспортировке. 

Меняющая цвет банка, напечатанная на 3d-принтере
Напечатанная на 3d-принтере бутылка для химикатов, визуально сигнализирует о плотности закрутки крышкиИсточник: Массачусетский технологический институт

Ученые планируют развивать инструмент дальше: упростить ввод данных для проектирования и расширить спектр совместимых исполнительных механизмов. Работа открывает путь к созданию доступных, надежных и интуитивно понятных интерактивных изделий, устойчивых даже в жестких условиях эксплуатации.

Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые нашли способ упростить 3D-печать из глины и песка.