Σβήστε το φως, αλλάξτε τα χρώματα και τα μοτίβα των αντικειμένων

Αυτή η τεχνολογία «προγραμματιζόμενου υλικού» μπορεί να επιτρέψει στους σχεδιαστές προϊόντων να παράγουν εύκολα πρωτότυπα.

Πότε ήταν η τελευταία φορά που ξαναβάψατε το αυτοκίνητό σας; Επανασχεδιασμός του σετ κούπας καφέ σας; Δώσατε στα παπούτσια σας ένα πολύχρωμο μακιγιάζ;

Πιθανότατα έχετε απαντήσει: ποτέ, ποτέ και ποτέ. Μπορεί να πιστεύετε ότι αυτές οι επίπονες εργασίες δεν αξίζουν τον κόπο. Αλλά το νέο σύστημα «προγραμματιζόμενου υλικού» αλλαγής χρώματος μπορεί να το αλλάξει με το πάτημα ενός κουμπιού.

Με Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει μια μέθοδο για γρήγορη ενημέρωση εικόνων στις επιφάνειες των αντικειμένων. Το σύστημα, που ονομάζεται “ChromoUpdate”, συνδυάζει έναν προβολέα υπεριώδους ακτινοβολίας με στοιχεία επικαλυμμένα με μια βαφή ενεργοποιημένη με το φως. Το προβαλλόμενο φως αλλάζει τις ανακλαστικές ιδιότητες της χρωστικής, δημιουργώντας νέες έγχρωμες φωτογραφίες μέσα σε λίγα λεπτά. Αυτή η πρόοδος μπορεί να επιταχύνει τη διαδικασία ανάπτυξης προϊόντων, επιτρέποντας στους σχεδιαστές προϊόντων να συνεργάζονται με πρωτότυπα χωρίς να ασχολούνται με το σχέδιο ή την εκτύπωση.

Ένας προβολέας UV χρησιμοποιείται σε θήκη κινητού τηλεφώνου που καλύπτεται με βαφή με ελαφριά δράση. Το προβαλλόμενο φως αλλάζει τις ανακλαστικές ιδιότητες της χρωστικής, δημιουργώντας εικόνες μέσα σε λίγα λεπτά. Πίστωση: Ευγενική προσφορά των ερευνητών

Ο Michael Wesley, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Εργαστήριο Επιστήμης Υπολογιστών και Τεχνητής Νοημοσύνης στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, λέει ότι το ChromoUpdate “χρησιμοποιεί γρήγορους κύκλους προγραμματισμού – πράγματα που δεν ήταν δυνατό πριν.”

Η έρευνα θα παρουσιαστεί στο συνέδριο ACM για τους ανθρώπινους παράγοντες στα υπολογιστικά συστήματα αυτό το μήνα. Οι συν-συγγραφείς του Wesley περιλαμβάνουν τον σύμβουλό του, καθηγητή Stephanie Muller, καθώς και τον μεταδιδακτορικό ερευνητή Yohua Jin, την πρόσφατη απόφοιτο Katalia Ningseigkapian ’19, MNG ’20, τον επισκέπτη μεταπτυχιακό φοιτητή Alexei Kashapov, τον μεταδιδακτορικό Isabel Qamar και τον καθηγητή Dzmitri Tsitsiroko του Ινστιτούτου Skolkovo Επιστήμης και τεχνολογίας.

Το ChromoUpdate βασίζεται στο προηγούμενο προγραμματιζόμενο σύστημα υλικού των ερευνητών, που ονομάζεται PhotoChromeleon. Αυτή η μέθοδος ήταν “η πρώτη που έδειξε ότι μπορούμε να έχουμε πολύχρωμα υλικά πολύ υψηλής ανάλυσης που μπορούμε να επαναπρογραμματίσουμε ξανά και ξανά”, λέει ο Wesley. Το PhotoChromeleon χρησιμοποίησε ένα βερνίκι μελάνι που περιλαμβάνει κυανό, ματζέντα και κίτρινες χρωστικές. Ο χρήστης κάλυψε ένα αντικείμενο με ένα στρώμα μελανιού, το οποίο στη συνέχεια θα μπορούσε να επαναπρογραμματιστεί χρησιμοποιώντας φως. Κατ ‘αρχάς, ένα UV φως από ένα LED έλαμψε στο μελάνι, προκαλώντας τις χρωστικές ουσίες να είναι πλήρως κορεσμένες. Στη συνέχεια, οι βαφές αποκορεσμένα επιλεκτικά με έναν προβολέα ορατού φωτός, φέρνοντας κάθε pixel στο επιθυμητό χρώμα και αφήνοντας την τελική εικόνα. Το PhotoChromeleon ήταν καινοτόμο, αλλά αργό. Χρειάστηκαν περίπου 20 λεπτά για να ενημερώσετε την εικόνα. “Μπορούμε να επιταχύνουμε τη διαδικασία”, λέει ο Wesley.

Το πέτυχαν με το ChromoUpdate, προσαρμόζοντας τη διαδικασία κορεσμού UV. Αντί να χρησιμοποιεί ένα LED, το οποίο εκτοξεύει ομοιόμορφα ολόκληρη την επιφάνεια, το ChromoUpdate χρησιμοποιεί έναν προβολέα UV που μπορεί να αλλάξει τα επίπεδα φωτός στην επιφάνεια. Επομένως, η συσκευή αναπαραγωγής έχει έλεγχο στάθμης pixel στα επίπεδα κορεσμού. «Μπορούμε να κορεστούμε το υλικό τοπικά σύμφωνα με το μοτίβο που θέλουμε», λέει ο Wesley. Αυτό εξοικονομεί χρόνο – κάποιος που σχεδιάζει το εξωτερικό του αυτοκινήτου μπορεί απλώς να θέλει να προσθέσει αγωνιστικές ρίγες σε μια κατά τα άλλα ολοκληρωμένη σχεδίαση. Το ChromoUpdate τους επιτρέπει να το κάνουν αυτό, χωρίς να σβήσουν εντελώς το εξωτερικό μέρος και να το αφήσουν ξανά.

Αυτή η επιλεκτική δράση κορεσμού επιτρέπει στους σχεδιαστές να δημιουργήσουν μια ασπρόμαυρη προεπισκόπηση ενός σχεδίου σε δευτερόλεπτα ή ένα πρωτότυπο πλήρους χρώματος σε λίγα λεπτά. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να δοκιμάσουν δεκάδες σχέδια σε μία συνεδρία, ένα επίτευγμα που προηγουμένως δεν ήταν εφικτό. “Μπορείτε πραγματικά να έχετε ένα φυσικό μοντέλο για να δείτε αν το σχέδιό σας λειτουργεί πραγματικά”, λέει ο Wessely. “Μπορείτε να δείτε πώς μοιάζει όταν ο ήλιος λάμπει πάνω του ή όταν ρίχνονται οι σκιές. Δεν αρκεί να το κάνετε μόνο σε υπολογιστή.”