p Pesquisadores da Carnegie Mellon University usaram uma impressora 3-D barata para produzir itens planos de plástico que, quando aquecido, dobram-se em formas predeterminadas, como uma rosa, um barco ou mesmo um coelho. p Lining Yao, professor assistente no Human-Computer Interaction Institute e diretor do Morphing Matter Lab, disse que esses objetos de plástico dobráveis ​​representam um primeiro passo em direção a produtos como móveis planos, que assumem suas formas finais com a ajuda de uma pistola de ar quente. Os abrigos de emergência também podem ser enviados planos e dobrados sob o calor do sol.

p Os materiais dobráveis ​​são mais rápidos e baratos de produzir do que os objetos 3-D sólidos, possibilitando a substituição de peças não críticas ou a produção de protótipos a partir de estruturas que se aproximam dos objetos sólidos. Moldes para cascos de barcos e outros produtos de fibra de vidro podem ser produzidos com baixo custo usando esses materiais.

p Yao apresentará a pesquisa de seu grupo sobre este método, que ela chama de Thermorph, no CHI 2018, a Conferência sobre Fatores Humanos em Sistemas Computacionais, 21 a 26 de abril em Montreal, Canadá.

p Outros pesquisadores exploraram materiais auto-dobráveis, mas normalmente usam materiais exóticos ou dependem de técnicas de processamento sofisticadas não amplamente disponíveis. Yao e sua equipe de pesquisa foram capazes de criar uma estrutura autodobrável usando o tipo mais barato de impressora 3-D - uma impressora FDM - e aproveitando o empenamento, um problema comum com essas impressoras.

p "Queríamos ver como a automontagem poderia se tornar mais democrática - acessível a muitos usuários, "Yao disse.

p As impressoras FDM funcionam estabelecendo um filamento contínuo de termoplástico derretido. Esses materiais contêm tensão residual e, conforme o material esfria e a tensão é aliviada, o termoplástico tende a se contrair. Isso pode resultar em bordas e superfícies empenadas.

p "As pessoas odeiam a distorção, "Yao disse." Mas nós aproveitamos essa desvantagem e a transformamos em nossa vantagem. "

p Para criar objetos dobráveis, ela e sua equipe controlam precisamente esse processo, variando a velocidade com que o material termoplástico é depositado e combinando materiais com tendência a empenamento com materiais semelhantes à borracha que resistem à contratura.

p Os objetos emergem da impressora 3-D como planos, plástico rígido. Quando o plástico é colocado na água quente o suficiente para torná-lo macio e emborrachado - mas não quente o suficiente para derretê-lo - o processo de dobragem é acionado.

p Embora usassem uma impressora 3-D com hardware padrão, os pesquisadores substituíram o software de código aberto da máquina por seu próprio código que calcula automaticamente a velocidade de impressão e os padrões necessários para atingir determinados ângulos de dobra.

p "O software é baseado na nova teoria de dobramento de curva que representa movimentos de bandas de área curva. O software baseado nesta teoria pode compilar qualquer forma de malha 3-D arbitrária em uma folha termoplástica associada em poucos segundos sem intervenção humana, "disse Byoungkwon An, um afiliado de pesquisa em HCII.

p "É difícil imaginar que isso seja feito manualmente, "Yao disse.

p Embora esses primeiros exemplos sejam em escala de desktop, tornar maiores objetos autodobráveis ​​parece viável.

p "Acreditamos que o algoritmo geral e os sistemas de materiais existentes devem nos permitir, eventualmente, fazer grandes, fortes objetos dobráveis, como cadeiras, barcos ou mesmo satélites, "disse Jianzhe Gu, Estagiário de pesquisa do HCII.