Em breve, o joystick do seu videogame poderá ser 100% impresso em 3D

Pesquisadores do MIT, nos EUA, criaram objetos impressos em 3D que conseguem detectar como o usuário interage com eles. O mecanismo identifica como a força é aplicada e responde em tempo real, tornando possível sua utilização em dispositivos de entrada interativos, como joysticks de videogames.

• 5 previsões para o futuro da impressão 3D
• Você moraria? Conheça a primeira casa europeia feita totalmente por impressão 3D
• 5 mitos sobre a impressão 3D

O novo sistema usa eletrodos embutidos em estruturas feitas de metamateriais, elementos divididos em uma grade de células repetidas. Um software dedicado de edição 3D desenvolvido pelos cientistas permite a construção desses dispositivos interativos de maneira rápida e intuitiva.

“Os metamateriais podem oferecer suporte a diferentes funcionalidades mecânicas. Ao criarmos uma maçaneta com esses materiais, também podemos saber se a maçaneta da porta está sendo girada e em quantos graus, ao mesmo tempo”, explica o estudante de engenharia Jun Gong, autor principal do estudo.

Metamateriais

Como os metamateriais são elementos artificiais que possuem uma grade pré-desenhada de células, quando uma força é aplicada sobre eles, algumas dessas células interiores se esticam ou são comprimidas. Aproveitando essa característica, os pesquisadores criaram células flexíveis feitas com duas paredes opostas de filamento condutor e outras duas com filamentos que não conduzem eletricidade.

Ao mover a alça de um joystick, por exemplo, as chamadas células condutoras de cisalhamento reagem à força aplicada sobre elas, mudando a distância e a área de sobreposição entre os eletrodos. Com um sistema de detecção capacitiva, essas mudanças podem ser usadas para calcular a amplitude, direção, rotação e aceleração dos movimentos.

“Isso permitirá novos ambientes inteligentes nos quais nossos objetos podem sentir cada interação com eles. Uma cadeira feita com nosso material poderá detectar o corpo do usuário quando ele se senta e acionar funções específicas como ligar a luz ou a TV, ou coletar dados para corrigir a postura corporal”, acrescenta a professora de engenharia Stefanie Mueller, coautora do estudo.

Fácil de usar

Para tornar o processo de fabricação mais rápido e fácil, os pesquisadores criaram um editor 3D chamado MetaSense. Com ele, é possível integrar manualmente a detecção de um projeto de metamaterial ou deixar que o programa de computador defina o local ideal para colocar as células condutoras.

O software permite que um designer crie dispositivos de entrada flexíveis, como um controlador de volume sonoro projetado para se ajustar à mão do usuário, enviando sinais para um sintetizador digital. “A ferramenta simulará como o objeto será deformado quando diferentes forças forem aplicadas e, em seguida, usará essa deformação simulada para calcular quais células podem interagir melhor”, afirma Cong.

Para imprimir estruturas mais complexas, os cientistas precisam vencer alguns desafios, como desenvolver impressoras 3D capazes de trabalhar com vários materiais ao mesmo tempo, sem prejudicar ou interferir nas propriedades elétricas de cada um deles durante o processo de fabricação.

“Em uma impressora 3D multimaterial, um bico seria usado para um filamento não condutor e o outro para o filamento condutor. Mas isso é bastante complicado porque os dois materiais podem ter propriedades muito diferentes, exigindo velocidades e temperaturas distintas. Com o avanço da tecnologia 3D, isso será muito mais fácil para os usuários no futuro”, prevê Jun Gong.

Fonte: MIT