Tusz programowalny światłem, czyli PhotoChromeleon od MIT

Tusz programowalny światłem, czyli PhotoChromeleon od MIT

Naukowcy z MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory prezentują pierwsze zakończone sukcesem próby stworzenia kamuflażu idealnego za pomocą fotochromowego tuszu.

Opisany w opublikowanej przez badaczy pracy tusz potrafi – po odpowiednim naświetleniu – zmieniać kolory, tworząc zaprojektowane wcześniej wzory, które pozostają na pomalowanym nim przedmiocie również po wyłączeniu źródła światła. Tusz ten, nazwany „PhotoChromeleon”, jest mieszaniną trzech barwników fotochromowych. Można go nanosić na dowolny obiekt przez natryskiwanie bądź malowanie. Proces zmiany koloru jest w pełni odwracalny i może być wielokrotnie powtarzany.

Jeśli chodzi o zastosowania, jak można się spodziewać, PhotoChromeleon może być środkiem do niemal nieograniczonej personalizacji szerokiej gamy produktów: od obudów na telefony, przez samochody, po buty. Jak mówi Yuhua Jin z CSAIL, jeden z głównych autorów projektu, „ten specjalny rodzaj barwnika mógłby umożliwić całą gamę opcji dopasowywania, które pomogłyby w poprawie wydajności produkcji i zmniejszeniu ogólnych strat”. Wyjaśnia, że użytkownik byłby w stanie samodzielnie dokonywać zmian, modyfikując swój styl „bez konieczności kupowania tego samego przedmiotu w różnych kolorach i stylach”.

Projekt PhotoChromeleon powstał jako rozwinięcie wcześniej już stworzonego przez zespół systemu ColorMod – który zakładał wykorzystanie drukarki 3D i fotochromowych barwników w filamentach do tworzenia zmieniających barwy przedmiotów. Tamta metoda miała jednak spore ograniczenia: wielogłowicowa drukarka drukowała obiekty w taki sposób, by były one złożone z wokseli. Jeden woksel – wydrukowany z jednego rodzaju fotochromowego filamentu – mógł mieć tylko dwa stany: przezroczysty i „własny” kolor, przechodząc po aktywacji za pomocą światła ultrafioletowego na przykład do koloru żółtego. Skutkowało to dość niską, „ziarnistą” rozdzielczością.

Tym razem, zamiast osobnych filamentów z fotochromowymi barwnikami, naukowcy postanowili zmieszać trzy fotochromowe barwniki (cyjan, magenta i żółty) w jednym roztworze. Otrzymany tusz, wyjściowo o barwie czarnej, można nanieść na dowolny przedmiot, a następnie wybiórczo dezaktywować wybrane barwy. Ponieważ każdy barwnik w inny sposób wchodzi w interakcję ze światłem o różnej długości fal, za pomocą odpowiedniego źródła światła możliwa jest aktywacja i dezaktywacja wybranych kanałów. Na przykład zastosowanie niebieskiego światła, które zostałoby zaabsorbowane głównie przez żółty barwnik, spowodowałoby deaktywację tegoż – pozostawiając aktywowane magentę i cyjan i dając niebieską barwę wybranego obszaru. Wszystkie barwniki są aktywowane przez promieniowanie ultrafioletowe, więc „reset” – jednolity czarny kolor – uzyskuje się przez oświetlenie przedmiotu lampą UV. Możliwe jest łączenie barw i kontrola ich nasycenia.

Opracowany przez zespół interfejs użytkownika umożliwia automatyczne przetwarzanie projektów. Cały system składa się z odpowiednio zmodyfikowanego projektora i lampy UV – światło widzialne z projektora umożliwia dezaktywację wybranego barwnika, lampa UV natomiast aktywuje je wszystkie, umożliwiając tworzenie wzorów od nowa. Zespół przetestował swój projekt na zabawkowym samochodzie, etui na telefon, wydrukowanym w 3D małym kameleonie oraz bucie. W zależności od kształtu i orientacji obiektu proces naświetlania trwał kilkadziesiąt minut. Uzyskiwana rozdzielczość wzorów zależy od wykorzystanego projektora – w badaniu maksymalna możliwa do otrzymania rozdzielczość wyniosła 257µm.

Jak każdy nowatorski projekt, system PhotoChromeleon wymaga udoskonalenia. Kolory blakną na przestrzeni godzin – dla barwy żółtej czas ten wynosi zaledwie 5 godzin, magenta i cyjan wytrzymują odpowiednio 19 i 26 godzin. Ponadto nie jest jeszcze możliwe uzyskanie wielu odcieni – wybrane długości fal światła widzialnego nigdy nie dezaktywują wyłącznie jednego barwnika. Zespół ma zamiar rozwiązać ten problem opracowując ulepszone barwniki fotochromowe we współpracy z materiałoznawcami. W planach jest też stworzenie filamentu lub żywicy zawierających kilka połączonych barwników fotochromowych.

Projekty ColorMod i PhotoChromeleon powstały dzięki finansowemu wsparciu od firmy Ford, która wykazuje duże zainteresowanie nowatorskimi rozwiązaniami w zakresie wytwarzania wielokolorowych elementów, trwałości i zapobiegania degradacji barw, jak również potencjalnych możliwości personalizacji pojazdów.

Źródło: news.mit.edu

Yuhua Jin, Isabel Qamar, Michael Wessely, (2019). Photo-Chromeleon Re-Programmable Multi-Color Textures Using Photochromic Dyes. 10.1145/3332165.3347905

KOMENTARZE

Przetwarzamy dane osobowe użytkowników witryny, zobacz szczegóły...

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close