Техника создания волос с трехмерной печатью похожа и вдохновлена способом выдавливания тонких пластиковых прядей, когда человек использует пистолет для горячего клея.«Вы просто впрыскиваете немного материала и уезжаете», — сказал Гирад Лапут, доктор философии. студент Института взаимодействия человека и компьютера Карнеги-Меллона (HCII). «На самом деле, это очень простая идея».
Пластиковые волосы производятся прядь за прядью, поэтому процесс не быстрый — на создание волос на 10 квадратных миллиметрах уходит около 20-25 минут. Но для этого не требуется специального оборудования, только набор параметров, которые можно добавить в задание на трехмерную печать.
Получившиеся волосы можно остричь, завить горячим воздухом или заплести. Плотные, коротко остриженные пряди могут образовывать кисть.Лапут и его коллеги, научный сотрудник HCII Ph.D. Студент Сян «Энтони» Чен и Крис Харрисон, доцент кафедры HCII, представят свой метод 11 ноября на симпозиуме по программному обеспечению и технологиям пользовательского интерфейса ACM UIST 2015 в Шарлотте, Северная Каролина.
Видео доступно в Интернете.Исследователи разработали свою технику с использованием принтера для моделирования методом наплавления (FDM). FDM использует пластиковую нить, которая проходит через нагретое сопло.
Сопло выдавливает маленькие сплющенные струны расплавленного материала в узоры, слой за слоем, пока не будет достигнута желаемая трехмерная форма. Принтеры FDM недороги; тот, который используют Лапут и его коллеги, стоит 300 долларов.Чтобы создать прядь, похожую на волосы, исследователям нужно было нанести немного расплавленного пластика, а затем быстро отодвинуть насадку.
Проблема, по словам Лапута, в том, что печатающая головка не предназначена для быстрого подъема и, конечно же, недостаточно быстро, чтобы формировать конические пряди.Их решение заключалось в том, чтобы подойти к проблеме под другим углом — буквально. Хотя печатающая головка не может быстро двигаться вверх, и она, и платформа для печати, на которой выполняется работа, могут быстро перемещаться из стороны в сторону. Нанося расплавленный материал, а затем перемещая печатающую головку и основание в сторону, они обнаружили, что могут создавать волоски, которые они хотели.
Лапут и его коллеги использовали эту технику, чтобы добавить волосы разных цветов к трехмерным печатным объектам — прямая копна волос на голове тролля, длинные усы у волшебника, похожего на Гэндальфа, хвост на лошади. . Используя рандомизированное положение корней, они произвели естественный вид волос, в то время как единообразные положения корней были использованы для образования щетинок зубной щетки.В своем проекте исследователи использовали обычный материал, полилактид или PLA. Лапут сказал, что использование более сложного материала, такого как акрилонитрилбутадиенстирол или АБС, может позволить создавать волосы с магнитными или другими свойствами.
Исследование было поддержано Фондом Дэвида и Люсиль Паккард, Google, Yahoo! и Qualcomm.