麻省理工学院(MIT)教授斯蒂芬妮·穆勒(Stefanie Mueller)在实验室拍摄的照片。图片来源:杰森·多夫曼,麻省理工学院CSAIL
自1980年拒绝第一个“快速原型”专利以来,3-D印刷已经走了很长的路。我们已经从基本设计演变为广泛的高度可自定义的物体。尽管如此,还有一个大问题:一旦对象打印,它们是最终的。如果您需要更改,您需要重印。
但想象一下,如果情况不是这样——例如,如果你可以重新为你的iPhone手机壳或耳环上色,以搭配你所穿的任何衣服。
麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的研究人员已经离实现这一目标越来越近了。在一篇新论文中,他们提出了“ColorFab”,一种在3d打印物体制造后反复改变其颜色的方法。
使用自己的三维可打印墨水在暴露于紫外线时改变颜色,该团队可以在20分钟内重新着色多彩色物体 - 他们表示,他们预计未来的改进将减少数量。
虽然该项目目前的重点是塑料和其他常见的3d打印材料,但研究人员表示,最终人们可以立即改变衣服或其他物品的颜色。
“在很大程度上,人们现在在二十二十年前耗费了更多的东西,他们正在造成很多浪费,”麻省理工会教授斯托圭·穆勒(Stefanie Mueller)表示,他们共同编写了关于该系统的新论文。“通过更改对象的颜色,您不必每次都创建一个全新的对象。”
Mueller与Postdoc Parinya Punpongsanon,本科Xin Wen和研究员David Kim一起写了论文。在蒙特利尔4月份发生的计算系统中,ACM Chi会议接受了ACM Chi会议。
这个怎么运作
以前的变色系统在性能上有一定的局限性,比如单色和二维设计。
要超越单色系统,该团队开发了一个简单的硬件/软件工作流程。首先,使用ColorFab界面,用户上传他们的3-D模型,选择所需的颜色模式,然后打印其完全彩色的对象。
改变多种颜色的物体需要使用紫外线激活所需的颜色,使用可见光使其他颜色失去活性。具体来说,该团队使用紫外线将物体上的像素从透明变成彩色,并使用常规办公室投影仪将它们从彩色变成透明。
一旦用户将对象放置在平台上,他们就可以使用界面选择颜色。
该团队定制的墨水由基本染料、光引发剂和光适应性染料组成。光适应染料或“光致变色”染料能使基染料中的颜色显现出来,而光引发剂则能让基染料在3d打印过程中变硬。
该团队在三个标准上测试了ColorFab:重新定位时间,精度以及颜色腐烂的速度如何。至于时序,完整的重新定位过程需要23分钟。然而,团队指出,他们可以通过使用更强大的光线来加速该过程,或者将更轻度适应的染料添加到墨水中。
研究人员还发现颜色是有点颗粒状,他们希望通过激活在物体上更靠近的颜色来改善。例如,激活蓝色和红色可能会显示紫色,同时激活红色和绿色会显示黄色。
穆勒表示,目标是为了人们能够以高效,更浪费的方式迅速匹配他们的配件。另一个想法是零售店能够实时定制产品,就像购物者想要尝试用不同颜色的衣服或配件尝试。
Punpongsanon说:“这是第一个3d打印光致变色系统,它有一个完整的打印和重新上色过程,对用户来说相对容易。”“对于3d打印来说,能够以成本效益高的方式在制造后动态更新打印对象是一大步。”
了下:•先进的材料




