Νέα πλατφόρμα για γρήγορη πρωτοτυποποίηση δομών

Η πρωτοτυποποίηση μεγάλων δομών με ενσωματωμένα ηλεκτρονικά, όπως μια καρέκλα που παρακολουθεί τη στάση του σώματος, είναι συνήθως μια χρονοβόρα και σπάταλη διαδικασία. Συνήθως απαιτείται η κατασκευή πολλών εκδόσεων μέσω 3D εκτύπωσης και κοπής με λέιζερ, δημιουργώντας μεγάλο όγκο αποβλήτων, πριν συναρμολογηθεί το πλαίσιο και προστεθούν ευαίσθητοι αισθητήρες και άλλα ηλεκτρονικά.

Η Καινοτομία του MIT

Οι ερευνητές του MIT ανέπτυξαν μια νέα πλατφόρμα που επιτρέπει την επαναληπτική σχεδίαση μεγάλων και ανθεκτικών διαδραστικών δομών. Η πλατφόρμα χρησιμοποιεί αναδιαμορφώσιμα δομικά στοιχεία με ενσωματωμένα ηλεκτρονικά που μπορούν να συναρμολογηθούν σε πολύπλοκες, λειτουργικές συσκευές. Αντί να ενσωματώνονται τα ηλεκτρονικά σε μια δομή, τα ηλεκτρονικά γίνονται η ίδια η δομή.

Πρωτοποριακά Δομικά Στοιχεία

Αυτά τα ελαφριά τρισδιάστατα δομικά στοιχεία, γνωστά ως voxels, έχουν υψηλή αντοχή και ακαμψία, μαζί με ενσωματωμένες δυνατότητες αισθητήρων, απόκρισης και επεξεργασίας. Έτσι, οι χρήστες χωρίς εξειδίκευση στη μηχανολογία ή την ηλεκτρολογία μπορούν να δημιουργήσουν γρήγορα διαδραστικές ηλεκτρονικές συσκευές. Τα voxels μπορούν να συναρμολογηθούν, να αποσυναρμολογηθούν και να αναδιαμορφωθούν σχεδόν απεριόριστα σε διάφορες μορφές, με κόστος περίπου 50 σεντς το καθένα.

Η Πλατφόρμα VIK

Η πλατφόρμα πρωτοτυποποίησης, που ονομάζεται VIK (Voxel Invention Kit), περιλαμβάνει ένα εύχρηστο εργαλείο σχεδίασης που επιτρέπει την ολοκληρωμένη πρωτοτυποποίηση, επιτρέποντας στον χρήστη να προσομοιώνει την απόκριση της δομής σε μηχανικά φορτία και να επαναλαμβάνει το σχέδιο όπως απαιτείται. «Αυτό αφορά τη δημοκρατικοποίηση της πρόσβασης σε λειτουργικές διαδραστικές συσκευές. Με το VIK, δεν απαιτείται 3D εκτύπωση ή κοπή με λέιζερ. Αν έχετε τα voxel, μπορείτε να δημιουργήσετε αυτές τις διαδραστικές δομές οπουδήποτε θέλετε», λέει ο Jack Forman, φοιτητής του MIT.

Προσιτή Πλατφόρμα Πρωτοτυποποίησης

Για να βοηθήσει τους χρήστες με ελάχιστη τεχνογνωσία να δημιουργήσουν μια ευρεία γκάμα διαδραστικών συσκευών, η ομάδα ανέπτυξε ένα εύχρηστο περιβάλλον διεπαφής για την προσομοίωση τρισδιάστατων voxel δομών. Η διεπαφή περιλαμβάνει ένα μοντέλο προσομοίωσης Finite Element Analysis (FEA) που επιτρέπει στους χρήστες να σχεδιάζουν μια δομή και να προσομοιώνουν τις δυνάμεις και τα μηχανικά φορτία που θα εφαρμοστούν σε αυτήν.

Εφαρμογές και Προοπτικές

Η ευελιξία του VIK επιτρέπει στους δημιουργούς να χρησιμοποιούν τους τύπους των μικροελεγκτών με τους οποίους είναι άνετοι. «Η επόμενη εξέλιξη των ηλεκτρονικών θα είναι στον τρισδιάστατο χώρο και το VIK είναι το βήμα που θα επιτρέψει στους χρήστες, σχεδιαστές και καινοτόμους να οπτικοποιήσουν και να ενσωματώσουν τα ηλεκτρονικά απευθείας στις δομές», λέει ο Victor Zaderej από την Molex.

Η δυνατότητα αναδιαμόρφωσης και ανακύκλωσης των voxels, μαζί με την υψηλή αντοχή, ακαμψία, ελαφρότητα και ενσωματωμένα ηλεκτρονικά, καθιστούν το VIK ιδανικό για εφαρμογές όπως ο σχεδιασμός θεατρικών σκηνών ή η ανάπτυξη έξυπνων κτιρίων και υποδομών για βιώσιμες πόλεις.