フォトクロミックインクを使用すると、光で何でも色を変えることができます

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フォトクロミックインクを使用すると、光で何でも色を変えることができます
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Anonim
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アメリカのエンジニアは、照射によって物体を塗り直すことができるシステムを開発しました。彼らは、オブジェクトに適用し、放射線によって非アクティブ化して目的の色を得ることができる3つのインクの混合物を作成しました。このシステムでは、オブジェクト全体だけでなく、その個々の部分も再描画できます。そのおかげで、UIST 2019で発表される記事の著者によると、細かい部分を含む、軽くて複雑な図面で「印刷」することができます。会議。

ほとんどの場合、ガジェット、衣服、その他のアイテムの色は、製造中に設定され、その後はほとんど変化しません。放射線と熱の影響下でそれぞれ色が変化するフォトクロミック材料とサーモクロミック材料もありますが、これらはこの刺激の存在下でのみ変化した色を保持します。 2018年、マサチューセッツ工科大学のエンジニアグループは、紫外線と可視光線を使用して変更できるオブジェクトを3Dプリントする方法を学びました。このようなオブジェクトは、3種類のインクのいずれかを含むボクセルで構成されており、それぞれが特定の色を担当します。

この方式の欠点は、色の分布が印刷の段階で設定され、外観を変更できるのは限られた方法しかないことです。また、他の方法で作成されたオブジェクトには適用できません。彼らの新しい仕事では、エンジニアは回路を改良し、これらの欠点を取り除きました。

新しいスキームの主な違いは、著者が一度に3つの染料を含む単一のソリューションを作成したことです。これにより、ソリューションをオブジェクト全体に一度に適用してから、色の分布を自由に操作できます。このソリューションは、サブトラクティブCMYKスキームで使用されるシアン、マゼンタ、イエローの3つのインクカラーで構成されています。溶液中の各色素はフォトクロミック特性を持ち、特定の波長範囲の可視光によって不活性化されます。

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プロジェクターの放射に応じて色を変えるスキーム

最初に、不活性化された染料を含む透明な溶液を、スプレーまたは他の便利な方法でアイテムに適用する必要があります。その後、塗装されたオブジェクトは、プロジェクターと紫外線エミッターが配置されている回転プラットフォームに配置する必要があります。

オブジェクトの再描画は2段階で行われます。最初は紫外線で完全に照らされているため、すべての染料が着色し、溶液全体が黒くなります。その後、プロジェクターは被写体にカラープロジェクションを表示し始め、異なる領域での画像の色の違い、および3つのインクのそれぞれの非アクティブ化時間のために、投影されたイメージは絶えず変化します、デモビデオで見ることができます。オブジェクトをさまざまな側面から再描画する必要がある場合は、プラットフォームが回転し、プロセスが最初から開始されます。

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システム運用図

溶液の組成と照射装置に加えて、著者は再塗装を簡素化するソフトウェアも作成しました。彼らはそれを人気のあるBlender3Dモデリングパッケージへのプラグインとして実装しました。最初に、ユーザーはオブジェクトの3Dモデルの表面に目的の画像をオーバーレイし、次にプラグインはユーザーが指定した色の分布を実現できるプロジェクター用の画像のセットを作成します。

エンジニアは、新しい方法には、以前の作業で説明した方法に比べていくつかの利点があることに注意してください。たとえば、現在、画像の解像度は、ボクセルのサイズによって印刷時に制限されず、プロジェクターの解像度によってのみ制限されます。さらに、3D印刷だけでなく、さまざまな方法を使用してモルタルをアイテムに適用できます。

昨年、米国とタイのエンジニアが、オリジナルの色を高精度で再現する絵画の3Dプリント複製の方法について説明しました。著者は、画像の各フラグメントを異なる色でいくつかのレイヤーに印刷することで、これを達成することができました。

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