Элементы / Изобретения
Физика цифры
«Осязаемые медиа» — так можно перевести название команды исследователей Tangible Media Group (TMG), работающей под началом профессора Хироши Ишии в медиалаборатории Массачусетского института технологий. Это один из самых продуктивных в мире инкубаторов инноваций. Футуристические разработки TMG — физические объекты с цифровыми характеристиками, через которые можно передать компьютеру информацию необычными способами, без помощи клавиатуры, мыши или экрана. Журнал РБК выбрал самые необычные проекты команды исследователей
Интерактивный стол
«Стержневой» стол inFORM выглядит как динамический дисплей и состоит из 900 напечатанных на 3D-принтере пластиковых столбцов, к каждому из которых подведен отдельный привод. Каждый столбец выдвигается и превращается в устройство ввода информации. Программная «начинка» стола на данный момент умеет считывать данные и воспроизводить их с помощью столбцов: так происходит объемное копирование физических объектов (например, рук пользователя или архитектурного ландшафта), и на поверхности стола возникает проекция модели.
Функции устройства совершенствуются последние три года, в 2016 году стол «обучился» новым алгоритмам управления. Теперь поверхность стола по-разному реагирует на разные типы прикосновений, параметры проекции, которая выстраивается из столбцов, зависят от «направления» тактильного контакта. Эти функции пригодятся врачам и геофизикам, надеются исследователи. Они также обучили стол складывать внешние конструкции из магнитных кубов.
3D-ворсинки
Проект Cillia — метод печати 3D-ворсинок толщиной от 50 микронов. Из такого «сырья» можно составлять множество объектов: малярные кисти, искусственный мех, застежки-липучки и даже «мохнатую» сенсорную панель, реагирующую на тактильный контакт загоранием светодиодов. Уникальность софта от инженеров TMG — в алгоритме печати. Если при стандартном моделировании ворсинки поверхность всего объекта для программы представляла набор треугольников, рассеченных по трем измерениям, то Cillia сначала строит из объемных пикселей (вокселей) модель одной ворсинки, а затем проецирует ее необходимое количество раз. Чтобы изменить параметры ворсинки — толщину, длину, угол наклона, достаточно изменить количество вокселей в ней. Для печати использовался принтер Autodesk. Изобретение может использоваться для создания исполнительных механизмов в двигателях и датчиков, определяющих вектор прикосновения к поверхности.
Цифровой фонтан
HydroMorth — одна из самых эстетичных разработок TMG. Устройство инженеры называют «динамической пространственной водной мембраной». На изобретение их вдохновило мытье посуды: похожий эффект возникает при направлении струи воды на ложку. По сути HydroMorth — это специальный кран. Вытекающий поток воды создает цельную полусферу, которая может разбиваться на более сложные формы десятью специальными датчиками в форме наконечника стрелы. Сверху за направлением потока и движением приближающихся к нему физических объектов наблюдает камера, передающая сигнал в компьютер. Тот, в свою очередь, управляет микроконтроллером, отвечающим за подъем или спуск датчиков.
Потенциал применения технологии — оптимизация использования воды: HydroMorth может сам выбрать экономные направление и силу потока, аккуратно наполнить емкость и предотвратить ожоги (если поток слишком горячий). Также устройство может лечь в основу интерактивных фонтанов для украшения общественных пространств.
Цепной робот
Роботизированная цепь ChainFORM — еще один интерфейс ввода-вывода информации, представленный TMG в конце 2016 года. Он состоит из соединенных приводов, каждый из которых обрамлен конструкцией из материнской платы, светодиодов и датчиков, а также миниатюрного контроллера. В отличие от монолитной разработки-предшественника LineFORM, звенья ChainFORM могут использоваться как по отдельности, так и в единой цепи.
ChainFORM реагирует на тактильный контакт, умеет менять окрас и выполняет функции исполнительного устройства (актуатора). Ученые в видеозаписи на сайте TMG продемонстрировали некоторые возможности использования изобретения: джойстик, слайдер, устройство для выбора цвета или для контроля над построением 3D-модели. ChainFORM умеет повторять движения человека и может служить «сырьем» для экзоскелетов. Как и LineFORM, устройство потенциально можно превратить в тачпад или даже в смартфон.
