CSAIL opracowuje niestandardowy atrament, który może zmienić kolor 3D obiektu wydrukowanego w 23 minuty

Podczas gdy technologia druku 3D bardzo się rozwinęła przez lata, jedna rzecz jeszcze się nie zmieniła - gdy obiekt jest drukowany w 3D, jest on ostateczny i wymagany jest przedruk, jeśli coś, na przykład kolor, musi zostać zmienione .

"Mówiąc w skrócie, ludzie konsumują teraz znacznie więcej niż 20 lat temu i tworzą dużo odpadów. Zmieniając kolor obiektu, nie musisz za każdym razem tworzyć zupełnie nowego obiektu "- wyjaśniła Stefanie Mueller, asystent X-Consortium ds. Rozwoju kariery w dziale Inżynierii Elektrycznej i Informatyki (EECS) i inżynierii mechanicznej CSAIL oraz dyrektor z grupy inżynierów HCI Engineering.

Wraz ze studentem post-doktoratu CSAIL Parinyą Punpongsanon, licencjatem Xin Wen i badaczem Davidem Kimem, Mueller jest współautorem pracy na temat ich pracy, zatytułowanej "ColorFab: Recoloring 3D Printed Objects". używając atramentów fotochromowych ", który został przyjęty na konferencję ACM CHI na temat ludzkich czynników w systemach komputerowych, która odbędzie się wiosną w Montrealu.

Streszczenie brzmi:" Najnowsze badania pokazały, jak zmienić kolor istniejących obiektów przy użyciu materiałów fotochromowych. Materiały te mogą zmienić wygląd z przezroczystego na kolorowy po wystawieniu na działanie światła o określonej długości fali. Kolor pozostaje aktywny nawet po usunięciu obiektu ze źródła światła. Proces jest w pełni odwracalny, dzięki czemu użytkownicy mogą ponownie kolorować obiekt tyle razy, ile chcą. Do tej pory systemy te były ograniczone do pojedynczych zmian kolorów, tj. Zmian z przezroczystych na kolorowe. W niniejszym artykule przedstawiamy ColorFab, metodę rozszerzenia tego podejścia na zmiany wielokolorowe (np. Z czerwonego na żółty). Osiągamy to za pomocą wzoru wielokolorowego z jednym kolorem na woksel na powierzchni obiektu. Podczas ponownego kolorowania obiektu nasz system lokalnie aktywuje tylko te woksele, które mają żądany kolor i wyłącza wszystkie inne woksele. "

Podczas gdy inne systemy używały tylko jednego koloru, zespół CSAIL opracował prosty sprzęt / oprogramowanie workflow, aby ominąć to i użyć kilku kolorów.

Firma Punpongsanon powiedziała: "Jest to pierwszy system fotochromowy do drukowania trójwymiarowego, który ma pełny proces drukowania i ponownego kolorowania, który jest stosunkowo łatwy dla użytkowników. To duży krok do drukowania trójwymiarowego, aby móc dynamicznie aktualizować drukowany obiekt po produkcji w sposób efektywny kosztowo. "

Użytkownicy najpierw przesyłają model 3D za pomocą interfejsu ColorFab, wybierają ich wzorce kolorów , i wtedy3D wydrukuj wielobarwny obiekt. Po zdjęciu obiektu ze złoża druku, różne rodzaje światła są używane do jego zmiany - światło UV zmienia piksele, aby aktywować kolory i zmienić obiekt z przezroczystego na kolorowy, podczas gdy światło widzące z normalnego projektora biurowego zmienia go z kolorowego na przezroczysty. .

Niestandardowy atrament do druku 3D jest wykonany z fotoinicjatora, barwnika bazowego i barwników zdolnych do adaptacji światła (fotochromowych), co wydobywa kolor w barwniku bazowym; podczas procesu drukowania 3D, fotoinicjator umożliwia utwardzanie barwnika podstawowego.

"Adaptacja wyglądu w ogóle jest zawsze lepszą cechą, a widzieliśmy wiele innych rodzajów adaptacji dostępnych dla wytworzonych obiektów. Ta praca jest prawdziwym przełomem w możliwości zmiany koloru obiektów bez ich ponownego malowania ", powiedział Changxi Zheng, profesor nadzwyczajny na Columbia University i współkierujący Columbia Computer Computer Group.

Proces CSAIL jest odwracalny, co oznacza, że ​​użytkownicy mogą ponownie kolorować obiekt tyle razy, ile chcą. Naukowcy przetestowali system ColorFab pod względem dokładności, czasu przebarwień i tego, jak szybko kolor się rozpadł. Podczas gdy stwierdzili, że kolory są lekko ziarniste, mają nadzieję poprawić to poprzez aktywowanie kolorów bliżej siebie na obiekcie. Aby przyspieszyć proces ponownego kolorowania, który został zaprogramowany na 23 minuty, zespół spróbuje dodać więcej światła, który można dostosować do niestandardowego atramentu lub użyć mocniejszego światła.

Według Muellera cel ColorFab jest dla konsumentów w stanie szybko i skutecznie dopasowywać akcesoria do swoich ubrań z mniejszą ilością odpadów, a dla sklepów detalicznych mieć możliwość dostosowywania produktów w czasie rzeczywistym dla kupujących, jeśli chcą spróbować akcesoriów lub części odzieży w innym kolor