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Un chercheur du MIT développe une plate-forme d’impression 3D lenticulaire et « Illusory Material » – ImpressionEn3D.com

Designer de produits et industrielle primée, Jiani Zeng, a concentré son travail et ses recherches sur la création d’expériences de consommation tangibles et réactives grâce à un design qui combine des éléments du monde physique et numérique. Son travail explore le nouveau design thinking et les possibilités matérielles permises par les technologies émergentes telles que l’IA, l’IoT, l’impression 3D multi-matériaux.

Son dernier travail ‘Optical Textiles’ a remporté le Red Dot 2020: Best of the Best, sélectionné parmi 4170 candidatures de 52 pays. Le travail est basé sur ses recherches sur la technologie d’impression 3D lenticulaire, où elle a introduit le concept de «  matériau illusoire  », qui a démontré comment les futurs concepteurs peuvent ne pas dépendre uniquement des usines chimiques pour la création de couleurs, mais peuvent utiliser son approche, avec des lentilles imprimées en 3D. et des blocs de couleurs simples, pour créer des teintes, des textures et une réfractivité qui peuvent changer avec le temps ou avec différents angles de vision.

Si l’impression lenticulaire n’est pas un concept nouveau, son utilisation a été limitée à deux dimensions pour créer des effets d’affichage 3D sur une surface plane. Il crée un effet d’animation ou de mouvement ou peut être utilisé pour concevoir des messages ou des images cachés qui ne peuvent être correctement vus que sous certains angles de vue, souvent utilisés dans les cartes de fantaisie, les jouets, les aimants, les pièces d’affichage et plus encore. Avec le soutien du MIT Media Lab et du professeur Axel Killian et du professeur Stefanie Mueller, Jian Zeng, Honghao Deng et Yinyi Zhu ont développé un cadre d’impression 3D lenticulaire, une méthodologie de conception tridimensionnelle, permettant aux concepteurs de contrôler et de créer des couleurs et des textures dynamiques. Leur objectif est de «dépasser les limites du design traditionnel, en supprimant le besoin de simplement reproduire des matériaux qui existent déjà, créant des expressions matérielles de rêve qui n’existent que dans le monde numérique».

D’une certaine manière, alors que des matériaux intelligents ont déjà été développés pour des applications en médecine ou dans la chaussure, cette nouvelle approche est unique en ce qu’elle cherche à rapprocher la création de matériaux et la création de design plus que jamais – en utilisant des matériaux «  impossibles  » possibles uniquement dans le monde numérique. et qui suppriment les limitations de surface dans les produits ou la conception industrielle utilisant des matériaux traditionnels. Comme l’indique le site Web du projet,

«Notre objectif est de critiquer la méthodologie de conception existante et d’expérimenter dans les mondes numérique et physique; pour dépasser les limites de la conception traditionnelle et supprimer la nécessité de simplement reproduire des matériaux qui existent déjà; décomposer le médium du design en «matières», restructurer et réinventer la matérialité pour créer des expressions, des formes, des propriétés et des expériences uniques. »

Ils ont développé un flux de travail de calcul pour permettre aux concepteurs de créer des effets optiques sur n’importe quelle surface de forme libre, puis d’imprimer directement en 3D le matériau / objet physique à l’aide d’imprimantes 3D multi-matériaux (les chercheurs ont ici utilisé la série Stratasys J8). Le concept imprime le matériau en 3D sous forme de lentilles lenticulaires pour fournir l’effet visuel en tant que couche supérieure, et une couche inférieure avec des matériaux de base colorés ou à motifs. Les informations visuelles ou fonctionnelles sont intégrées dans la matière matérielle, au niveau du voxel, de sorte qu’elles répondent de manière dynamique à un environnement changeant (motifs changeants, messages écrits interactifs ou effets visuels tactiles), ou à l’intervention de l’utilisateur sans avoir besoin de ou des éléments robotiques.

La méthodologie d’impression voxel peut être utilisée par un concepteur familiarisé avec la modélisation CAO et ne nécessite aucune connaissance en codage. Cela permet également aux concepteurs de «  jouer avec CMF  » (couleur, matériaux, finition) en utilisant de nouveaux matériaux numériques et, plus important encore, d’inclure les détails de surface, la texture et la réfractivité dès le début du processus de conception pour créer des produits avec des fonctionnalités dynamiques et interactives. . La méthodologie offrirait une plate-forme de conception pour les concepteurs de produits, les concepteurs industriels ou les architectes et les fabricants pour construire la prochaine génération de produits physiques numériquement.

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Pour démontrer ce qui est possible avec ‘Illusory Material’, des produits conceptuels tels que le Nseen (un flacon de parfum minimaliste avec des informations essentielles cachées), Loopop (une sucette avec des motifs de couleurs changeants et des textures uniques), Unream (une lampe sculpturale) et des objets en matériau flexible.

En outre, Zeng et Deng estiment que les «matériaux illusoires» aideront à faire progresser la conception et la fabrication vers une économie circulaire, en évitant les déchets traditionnels et en améliorant considérablement la recyclabilité et la durabilité dans le cycle de vie des produits. Dans le cadre du Strategy & Research Award (Core 77 Design Awards 2020), les designers notent

S’il y a un «super matériau» qui peut imiter toutes les propriétés des matériaux dans la production, nous pourrions résoudre le gros problème du gaspillage, du recyclage, de la distribution, etc. «Un matériau illusoire» est essentiellement «un» matériau pour tous. Le matériau de l’imprimante (en résine) peut imiter différentes propriétés de matériau, mélanges de couleurs et tout effet optique. Imaginer la conception de l’apparence future ne repose pas sur des couches du processus secondaire, mais sur une seule impression avec le même matériau; imaginez un jour, tous les matériaux peuvent afficher par eux-mêmes sans électronique, combien de déchets cela évite-t-il? Imaginez qu’il existe un matériau qui imite toutes les propriétés du matériau et peut être imprimé en 3D sous n’importe quelle forme, et peut être recyclé facilement pour devenir le filament d’origine. Nous pensons que c’est un futur proche avec l’impression 3D multi-matériaux.

Zeng est également cofondateur (avec Deng) et directeur exécutif de Butlr Technologies, lancé en 2019, qui utilise des appareils IoT à faible coût et de l’IA pour suivre et analyser de manière non intrusive les personnes (en détectant la chaleur de leur corps, pas des images ou des vidéos individuelles. ) mouvement à l’intérieur ou à l’extérieur. Il protège la vie privée individuelle en ne surveillant que la chaleur corporelle, avec un potentiel énorme dans les environnements de maison, de vente au détail, de voyage, de soins et d’hôtellerie, et est une solution particulièrement pertinente pendant la pandémie qui aide les détaillants et les musées à rouvrir avec de meilleurs outils pour minimiser les risques.

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