Este mês, 5, 000 latas distintas de cerveja Fuzzy Logic aparecerão nas prateleiras locais como parte da tentativa da Portico Brewing de se destacar no mundo esteticamente competitivo da cerveja artesanal.

As latas apresentam arranjos atraentes de triângulos holográficos que parecem tridimensionais em certos ângulos. Bebedores curiosos podem torcer as latas e adivinhar como Portico conseguiu a variação, aparência quase brilhante. Foram usadas lentes ou folhas especiais? Os efeitos ópticos são o resultado de um dispendioso, filme holográfico?

Acontece que são necessários dois Ph.Ds do MIT para explicar completamente a tecnologia por trás da aparência da lata. O design é o resultado da colaboração da Portico com a Lumii, uma startup fundada por Tom Baran SM, Ph.D. e Matt Hirsch SM, Ph.D.

A Lumii usa algoritmos complexos para colocar precisamente dezenas de milhões de pontos de tinta nos dois lados do filme transparente para criar campos de luz que alcançam os mesmos efeitos visuais de filmes e lentes especiais. Os designs adicionam profundidade, movimento, e efeito cromático para embalagens, rótulos, IDs, e mais.

"Descrevemos [a tecnologia] de maneira diferente para diferentes públicos, "Baran diz." Você pode formular isso como um problema de aprendizado de máquina ou um problema de processamento de sinal, mas basicamente no final do dia pensamos nisso como um problema de otimização. Para produzir uma imagem tridimensional, você pode colocar pontos de tinta para obter uma representação perfeita de uma imagem tridimensional de uma perspectiva. Então você pode girar a impressão e dizer:"Bem, agora a perspectiva está errada, então preciso reajustar todos os pontos, "e isso vai bagunçar as coisas na primeira perspectiva. Tornamos possível ter uma imagem tridimensional usando apenas duas camadas de tinta de tantas perspectivas quanto possível."

A Lumii não opera suas próprias impressoras. Em vez disso, a empresa está fazendo parceria com fabricantes de embalagens, que costumam se surpreender ao saber que as máquinas que operam há décadas são capazes de imprimir designs com esses efeitos especiais.

A colaboração do Portico é o primeiro projeto da Lumii em embalagem, e os fundadores esperam que sirva como validação técnica para os grandes fabricantes que criam embalagens para as maiores marcas do mundo.

"[Os fabricantes da etiqueta Portico] estão usando equipamentos que podem começar em 5, 000 unidades e chegam a centenas de milhões por ano, "Baran diz." Nossa tecnologia pode surpreender as pessoas, mas as pessoas que imprimem embalagens dizem, "Isso é lindo; eu só preciso ter certeza de que posso fazer cem milhões destes se for necessário." É isso que este projeto faz. "

Tecnologia para efeitos

Baran e Hirsch se conheceram quando eram alunos de graduação na Tufts University e mantiveram contato enquanto ambos vinham para o MIT para seus diplomas de pós-graduação. Hirsch's Ph.D. trabalho no Media Lab focado no uso de algoritmos para fazer algo parecer tridimensional, sem câmeras extravagantes ou telas de exibição.

"O desafio de fazer algo parecer 3-D não envolve apenas os pixels na tela, mas os raios de luz no espaço, "Hirsch explica." Para ter uma imagem 3D de qualidade, para cada pixel na tela, você deve ter potencialmente centenas de pontos de vista diferentes para replicar a realidade, portanto, o problema é mais difícil do que apenas usar força bruta para construir um sistema óptico mais preciso para representar isso. "

A pesquisa de Baran em novas classes de um campo da matemática chamado otimização não convexa tornou possível para a Lumii processar trilhões de raios de luz para criar seus projetos.

Hirsch sabia que queria abrir uma empresa em torno da tecnologia na qual havia trabalhado para seu Ph.D., e a Lumii foi oficialmente incorporada em 2015, quando Baran entrou.

Os fundadores receberam apoio do Venture Mentoring Service do MIT e do Fundo E14 afiliado ao Media Lab.

Em 2016, eles entraram no MassChallenge, onde decidiram mudar de monitores digitais para impressão, que representava um mercado maior, mas um problema muito mais complexo.

"Em um display digital, 8K [ou 8, 000 pixels] é de alta resolução, "Baran diz." Mas se eu pegar uma revista e arrancar uma página dela, Provavelmente estou segurando vários bilhões de pixels nessa página. "

Ainda, o tamanho dos vários setores de impressão comercial fazia com que valessem a pena a complexidade adicional. Por exemplo, Baran afirma que somente os bens de consumo embalados representam uma indústria de US $ 200 bilhões.

"Quando lemos alguns dos números para impressão de embalagens pela primeira vez, nós pensamos, "Isso parece loucura." Mas tudo o que compramos, cada produto que consumimos, tem alguma forma de linguagem ou rótulo nele, "Baran diz." É tão difundido que as pessoas nem sequer pensam nisso. "

Um tipo de embalagem em que os fundadores estão especialmente focados é a luva retrátil - o invólucro plástico onipresente que cobre produtos de enxaguatório bucal a bebidas energéticas e limpadores em spray. A Lumii também atraiu a atenção do setor de segurança para aplicações como carteiras de identidade, que muitas vezes dependem de folhas caras para obter efeitos holográficos.

Ao cobrar uma pequena taxa por seus projetos, Hirsch diz que a Lumii oferece uma economia de custo significativa para os fabricantes de embalagens quando comparada ao uso de lâminas e lentes holográficas que podem ser impraticáveis ​​com os altos volumes necessários para embalagens comerciais.

"Não costuma haver concorrentes diretos para o que estamos fazendo, "Hirsch diz." Vemos nossa tecnologia como mais complementar. Se você estiver usando algo como uma tinta de cores vivas, podemos usar essa tinta em conjunto com a nossa tecnologia. "

Como os algoritmos da Lumii substituem folhas e outros materiais de etiqueta, eles também podem fazer garrafas e latas recicláveis ​​que não eram antes, um benefício que repercutiu em muitos clientes em potencial.

Um marco inebriante

Muitas marcas de consumo exportam a produção de suas embalagens para um grupo de grandes fabricantes. Hirsch e Baran impressionaram alguns desses fabricantes com seus projetos, mas tem sido difícil ser incorporado às linhas de produção.

"Uma das coisas que percebemos é que é muito importante ser capaz de provar às pessoas que funcionará em sua linha de montagem, e há desafios significativos para fazer com que as pessoas reservem tempo para tentar seus experimentos em sua linha, "Baran diz.

É isso que torna o projeto Portico tão significativo para a Lumii. A Portico queria um design atraente para suas novas latas Fuzzy Logic, mas não podia mudar os materiais ou equipamentos que estava usando. As latas usam uma luva retrátil de 45 mícrons de espessura, um material relativamente fino que testaria a tecnologia da Lumii.

Esse material também é usado por muitas marcas de grande consumo e, portanto, representou uma maneira perfeita de demonstrar o potencial da Lumii para grandes empresas em todos os setores.

“O projeto Portico é a verificação de que o que estamos fazendo funciona com um material que pode ser aplicado nos mais diversos mercados, "Baran diz." Só o fato de estar trabalhando nesses tipos de materiais é um grande negócio para nós. "

Agora que eles colocaram seus designs nas prateleiras, os fundadores precisam decidir como concentrar seus esforços para divulgar a tecnologia da Lumii em embalagens e rótulos em todos os lugares.

"Estamos pensando, “Quais são os setores onde podemos ter o maior impacto?” “Diz Baran.“ Podemos ver a reação no rosto das pessoas quando vêem suas impressoras imprimindo coisas que são 3-D. Queremos levar isso para mais lugares. "

Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.