Approcci di fabbricazione digitale per la progettazione e lo sviluppo di display che cambiano forma

Stampa 3D e taglio laser: nuovi approcci per la fabbricazione di display che cambiano forma

Aluna Everitt ha recentemente presentato la sua tesi, ” Approcci di fabbricazione digitale per la progettazione e lo sviluppo di display che cambiano forma “, alla Facoltà di Scienze e Tecnologia dell’Università di Lancaster . Per ottenere un migliore successo con superfici deformabili, Everitt esplora gli usi della stampa 3D e del taglio laser.

Mentre la tecnologia continua a progredire in tutto il mondo, i display che cambiano forma sono solo un elemento che semplifica la vita degli utenti con funzionalità come l’interazione tangibile, migliorando le applicazioni come le seguenti:

Paesaggistica dinamica
Modellistica topografica
Progettazione architettonica
Telepresenza fisica
Manipolazione di oggetti
Funzionando tramite attuatori meccanici, i display che cambiano forma consentono la deformazione di una superficie specifica attraverso la programmazione (sotto forma di fisicalizzazioni dinamiche che codificano i dati).

“La tangibilità è un aspetto chiave della fisicizzazione dei dati e la forma del manufatto fisico è spesso percepibile al tatto”, afferma Everitt. “Queste rappresentazioni di dati fisici spesso incoraggiano l’interazione diretta per creare un’esperienza utente coinvolgente.”

L’autore non si concentra solo sull’uso dei display che cambiano forma, ma anche su come gli utenti di ogni livello possono impiegare la materializzazione dei dati per crearli da soli. Man mano che l’accessibilità e la convenienza diventano sempre più presenti nel regno della stampa 3D, sono più possibili sistemi come i display che cambiano forma, in particolare con parti riutilizzabili, hardware di base facile da installare e facilità di progettazione e produzione che incoraggiano gli utenti in generale.

Everitt sottolinea, tuttavia, che la comunità di ricerca deve sapere quali tipi di dati utilizzare in questi “nuovi sistemi hardware”. Con una comprensione più approfondita di quali tipi di dati sono adatti, l’autore si rende anche conto che saranno in grado di mettere tali sistemi da utilizzare in una serie di display, molti dei quali sono ancora in modalità prototipo oggi e trattati come “novità piuttosto che uso pratico” casi ‘. Questa tecnologia è relegata a display che cambiano forma, interfacce tangibili, interfacce utente fisiche, fisicalizzazioni di dati e interfacce utente deformabili.

Le sfide in questo campo includono ancora l’accessibilità, insieme alla capacità di progredire dalla creazione di prototipi all’offrire un maggiore senso del design e offrire migliori toolkit in modo che gli utenti possano sperimentare una più facile implementazione di tutti i dettagli richiesti per ciascun sistema.

“Ridimensionare i fattori di forma del dispositivo e garantire l’output della forma ad alta risoluzione è un’altra sfida tecnica attualmente affrontata dal campo”, spiega Everitt. “La disponibilità di piccoli attuatori con un peso minimo è ancora limitata e comporta un costo elevato.

“Sempre più spesso le interfacce che cambiano forma passano da forme rigide a forme flessibili, estensibili e persino fluttuanti”.

Man mano che la stampa 3D diventa sempre più popolare per una vasta gamma di utenti in tutto il mondo, sono possibili nuovi tessuti e tessuti. Per questa tesi, l’autore ha studiato i pannelli stampati in 3D che fungono da superficie continua, in grado di adattarsi a essere fluidi o rigidi, a seconda del design complessivo, e, infine, anche di supporto all’avanzamento dei display che cambiano forma.

Le superfici interconnesse mostravano meno necessità di attuatori, con attuazione della forza orizzontale, potenziale per le parti incorporate e proprietà continue in termini di fluidità e rigidità: “mentre si creano forme cilindriche, ovali e tunnel”. La resina trasparente può essere utilizzata durante la stampa 3D anche per una migliore visualizzazione.

Tecnologie sottrattive come il taglio laser sono anche al centro della tesi, consentendo una produzione rapida, ma con lo svantaggio della limitazione 2D; i fogli singoli possono tuttavia essere progettati per la fabbricazione di oggetti 3D. Tuttavia, è necessario il montaggio, insieme alla “mappatura di progetti 3D su strati 2D di parti”.
Altre sfide con il taglio laser comportano un maggiore supporto necessario per le persone che desiderano apprendere tali conoscenze tecniche e il fatto che il taglio laser sia ancora innegabilmente una “competenza di nicchia”. Tuttavia, oggi è popolare tra i numerosi utenti dalle molteplici sfaccettature in progetti come l’ incisione , la creazione di collezioni colorate nella moda , l’innovazione e lo sviluppo di nuove linee guida di design .

La stampa 3D FDM, con funzionalità multi-materiale, ha dimostrato di supportare completamente la fabbricazione di superfici interattive e deformabili. Utilizzando tecniche come il taglio laser, i prototipi possono anche essere progettati più rapidamente e senza requisiti estesi di hardware aggiuntivo.

“La metodologia della ricerca attraverso la progettazione sottolinea anche che la prototipazione rapida aiuta ricercatori e progettisti a perfezionare e sviluppare iterativamente nuovi sistemi hardware in grado di soddisfare requisiti funzionali e sviluppare un’esperienza utente più significativa”, ha dichiarato l’autore in conclusione.

“Potenzialmente, anche i membri della comunità di hobbisti e creatori sono in grado di ricreare questi approcci di fabbricazione utilizzando materiali e attrezzature disponibili in commercio. In particolare, sostenendo la fabbricazione accessibile attraverso l’uso di materiali a basso costo che possono essere acquistati commercialmente e sono ampiamente disponibili (ad esempio spandex e filamenti FDM). ”