В Медиа-лаборатории Массачусетского технологического института (МТИ) написали программу, которая за минуты рассчитывает покрытые волосками поверхности. Изменяя толщину, высоту и плотность ворсинок, можно распечатать застежку-липучку или сенсорное покрытие.
С помощью 3D-печати до сих пор было сложно создавать структуры с большим количеством мелких деталей. В частности, для проектирования поверхностей, покрытых волосами или мехом, нужны сложные расчеты. Ученые Медиа-лаборатории МТИ создали программу Cilllia, которая проектирует волоски заданной толщины, высоты и плотности за несколько минут.
Чтобы делать расчеты быстрее, ученые изменили подход к созданию 3D-моделей. Раньше для того, чтобы смоделировать волос, его поверхность описывали набором треугольников, которые компьютер затем виртуально рассекал по трем измерениям, переводя для печати в объемные пиксели.
Вместо этого инженеры создали алгоритм, которые сначала создает модель одного волоса с заданными параметрами, а затем клонирует ее нужное количество раз. Волос «собирается» в виде пирамидки из уменьшающихся к верхушке пикселей. Чтобы изменить параметры волоса, достаточно изменить количество пикселей или их расположение в пирамидке.
Изменение высоты, толщины и угла наклона модели волоска. Изображение: Tangible Media Group / MIT Media Lab
Создатели испытали программу, напечатав «мохнатые» элементы с разной толщиной, плотностью и длиной волосков.
Например, «короткошерстную» застежку-липучку, сила сцепления которой зависит от угла наклона ворсинок.
Изображение: Tangible Media Group / MIT Media Lab
Или пушистую сенсорную панель. Когда ее гладят, загораются светодиоды.
Изображение: Tangible Media Group / MIT Media Lab
Для 3D-печати авторы исследования использовали вот такой принтер.
Принтер работает по методике цифровой светодиодной проекции: побитовая карта 3D-объекта слой за слоем проецируется на жидкую смолу. Разрешение по горизонтальным осям составило 50 микрон, а по вертикальной — 25 микрон.
