July 30, 2021
Warna dan Pola Objek Sakelar Cahaya

Warna dan Pola Objek Sakelar Cahaya

Sistem baru menggunakan sinar UV yang diproyeksikan ke objek yang dilapisi dengan pewarna yang diaktifkan cahaya untuk mengubah sifat reflektif pewarna, membuat gambar dalam hitungan menit. Kredit: Atas kebaikan para peneliti

Teknik “materi yang dapat diprogram” dapat memungkinkan perancang produk untuk menghasilkan prototipe dengan mudah.

Kapan terakhir kali Anda mengecat ulang mobil Anda? Mendesain ulang koleksi cangkir kopi Anda? Memberi sepatu Anda facelift warna-warni?

Kemungkinan besar Anda menjawab: tidak pernah, tidak pernah, dan tidak pernah. Anda mungkin menganggap tugas-tugas yang sulit ini tidak sepadan dengan usahanya. Tapi sistem baru “materi yang dapat diprogram” mengubah warna bisa mengubahnya dengan sengatan cahaya.

DENGAN peneliti telah mengembangkan cara untuk memperbarui citra dengan cepat pada permukaan objek. Sistem, yang dijuluki “ChromoUpdate” memasangkan proyektor sinar ultraviolet (UV) dengan item yang dilapisi pewarna yang diaktifkan cahaya. Cahaya yang diproyeksikan mengubah sifat reflektif pewarna, menciptakan gambar baru yang penuh warna hanya dalam beberapa menit. Kemajuan dapat mempercepat pengembangan produk, memungkinkan perancang produk untuk mengaduk melalui prototipe tanpa terjebak dengan pengecatan atau pencetakan.

ChromoUpdate

Proyektor sinar ultraviolet (UV) digunakan pada casing ponsel yang dilapisi pewarna yang diaktifkan oleh cahaya. Cahaya yang diproyeksikan mengubah sifat reflektif pewarna, menciptakan gambar hanya dalam beberapa menit. Kredit: Atas kebaikan para peneliti

ChromoUpdate “memanfaatkan siklus pemrograman yang cepat – hal-hal yang sebelumnya tidak mungkin terjadi,” kata Michael Wessley, penulis utama studi dan postdoc di Laboratorium Ilmu Komputer dan Kecerdasan Buatan MIT.

Penelitian ini akan dipresentasikan di Konferensi ACM tentang Faktor Manusia dalam Sistem Komputasi bulan ini. Rekan penulis Wessely termasuk penasihatnya, Profesor Stefanie Mueller, serta postdoc Yuhua Jin, lulusan baru Cattalyya Nuengsigkapian ’19, MNG ’20, mahasiswa master tamu Aleksei Kashapov, postdoc Isabel Qamar, dan Profesor Dzmitry Tsetserukou dari Skolkovo Institute of Science dan Teknologi.

ChromoUpdate dibangun di atas sistem materi yang dapat diprogram para peneliti sebelumnya, yang disebut PhotoChromeleon. Metode itu adalah “yang pertama menunjukkan bahwa kita dapat memiliki tekstur multiwarna beresolusi tinggi yang dapat kita program ulang berulang kali,” kata Wessely. PhotoChromeleon menggunakan tinta seperti pernis yang terdiri dari pewarna cyan, magenta, dan kuning. Pengguna menutupi objek dengan lapisan tinta, yang kemudian dapat diprogram ulang menggunakan cahaya. Pertama, sinar UV dari LED menyinari tinta, memenuhi pewarna sepenuhnya. Selanjutnya, pewarna secara selektif didesaturasi dengan proyektor cahaya tampak, membawa setiap piksel ke warna yang diinginkan dan meninggalkan gambar akhir. PhotoChromeleon inovatif, tetapi lamban. Butuh waktu sekitar 20 menit untuk memperbarui gambar. “Kami dapat mempercepat prosesnya,” kata Wessely.

Mereka mencapainya dengan ChromoUpdate, dengan menyempurnakan proses saturasi UV. Daripada menggunakan LED, yang secara seragam meledakkan seluruh permukaan, ChromoUpdate menggunakan proyektor UV yang dapat memvariasikan tingkat cahaya di seluruh permukaan. Jadi, operator memiliki kontrol level piksel atas level saturasi. “Kami dapat memenuhi materi secara lokal dengan pola yang kami inginkan,” kata Wessely. Itu menghemat waktu – seseorang yang mendesain eksterior mobil mungkin hanya ingin menambahkan garis balap ke desain yang sudah selesai. ChromoUpdate memungkinkan mereka melakukan hal itu, tanpa menghapus dan memproyeksikan ulang keseluruhan eksterior.

Prosedur saturasi selektif ini memungkinkan desainer untuk membuat pratinjau hitam-putih dari desain dalam hitungan detik, atau prototipe penuh warna dalam hitungan menit. Itu berarti mereka dapat mencoba lusinan desain dalam satu sesi kerja, prestasi yang sebelumnya tidak dapat dicapai. “Anda sebenarnya dapat memiliki prototipe fisik untuk melihat apakah desain Anda benar-benar berfungsi,” kata Wessely. “Anda dapat melihat tampilannya saat sinar matahari menyinari atau saat bayangan muncul. Tidak cukup hanya melakukan ini di komputer. ”

Kecepatan itu juga berarti ChromoUpdate dapat digunakan untuk memberikan pemberitahuan waktu nyata tanpa bergantung pada layar. “Salah satu contohnya adalah cangkir kopi Anda,” kata Wessely. “Anda meletakkan mug Anda di sistem proyektor kami dan memprogramnya untuk menunjukkan jadwal harian Anda. Dan itu memperbarui dirinya sendiri secara langsung ketika ada pertemuan baru untuk hari itu, atau itu menunjukkan ramalan cuaca. ”

Wessely berharap bisa terus meningkatkan teknologinya. Saat ini, tinta yang diaktifkan cahaya dikhususkan untuk permukaan yang halus dan kaku seperti mug, casing ponsel, atau mobil. Tetapi para peneliti sedang mengerjakan tekstil yang fleksibel dan dapat diprogram. “Kami sedang mencari metode untuk mewarnai kain dan berpotensi menggunakan serat yang memancarkan cahaya,” kata Wessely. “Jadi, kita bisa memiliki pakaian – kaos dan sepatu dan semua itu – yang bisa memprogram ulang dirinya sendiri.”

Para peneliti telah bermitra dengan sekelompok pembuat tekstil di Paris untuk melihat bagaimana ChomoUpdate dapat dimasukkan ke dalam proses desain.

Referensi: “ChromoUpdate: Iterasi Desain Cepat dari Tekstur Warna Photochromic Menggunakan Pratinjau Skala Abu-abu dan Pembaruan Warna Lokal” oleh Michael Wessely, Yuhua Jin, Cattalyya Nuengsigkapian, Aleksei Kashapov, Isabel PS Qamar, Dzmitry Tsetserukou dan Stefanie Mueller.
PDF

Riset ini sebagian didanai oleh Ford.