Printed Paper Actuator

Morphing Matter Lab at Carnegie Mellon University

Honorary Mention

Papier ist ein leichtes, reichlich vorhandenes und biologisch abbaubares Material. Darüber hinaus bietet Papier eine Vielzahl an physischen Interaktionen wie Falten, Drucken und Malen auf seiner Oberfläche. In den letzten Jahren wurde Papier immer interessanter als Material für neue Oberflächendesigns wie Papierroboter, Papierstromgeneratoren, elektronische Pop-Up-Bücher, animierte Origami, faltbare Artefakte und so weiter. Während viele dieser Papiersysteme maßgeschneiderte Bedienungsmechanismen erfordern, ist eine fehlende Komponente für papierbasierte Interfaces ein kostengünstiger, einfach herzustellender, flexibel anpassbarer, reversibler und elektronisch steuerbarer Auslöser, der in das Papier eingebettet ist. Wir präsentieren das Design und die Erforschung eines neuen elektrischen und reversiblen Papierantriebs, der auf einem FDM-3-D-Drucker gedruckt wird. Der Antrieb besteht aus kostengünstigen Materialien, wie z.B. herkömmlichem Papier und handelsüblichen thermoplastischen Druckfilamenten. Der Herstellungsprozess, der einen einlagigen Druck mit einem Desktop-FDM-Drucker erfordert, ist schnell und unkompliziert. Unser Papierauslöser kann leicht in Alltagsgegenstände eingebettet werden, um neue Arten von papierbasierten, formwechselnden Interfaces zu ermöglichen, die Bewegung, Transformation und vielfältige Interaktivitäten wie z. B. Pop-Up-Bücher, Spielzeug, Origami-Roboter und Lampenschirme zeigen. Der Printed Paper Actuator ist ein Projekt, das ein kostengünstiges, reversibles und elektrisches Betätigungs- und Abtastverfahren bereitstellt. Die Methode, die nur einfache Herstellungsschritte erfordert, ermöglicht es unserem Papieraktuator, verschiedene Bewegungsarten und sogar verschiedene elektrische Sensorfähigkeiten zu erreichen: Berührungssensorik, Schieberegler und Selbstbiegewinkelerkennung. Wir führen damit ein Software-Tool ein, das die Entwicklung von Konstruktion, Simulation und Druck von Werkzeugwegen unterstützt.

Credits

Morphing Matter Lab, Human-Computer Interaction Institute, Carnegie Mellon University
Director: Prof. Lining Yao
Design lead: Guanyun Wang
Design team: Tingyu Cheng, Youngwook Do, Humphrey Yang, Ye Tao, Jianzhe Gu, Byoungkwon An
The Project Research Paper: Printed Paper Actuator: A Low-cost Reversible Actuation and Sensing Method for Shape Changing Interfaces
Authors of the Project Research Paper: Guanyun Wang*, Tingyu Cheng*, Youngwook Do, Humphrey Yang, Ye Tao, Jianzhe Gu, Byoungkwon An, and Lining Yao. (*Contributed Equally)

Durch die Entwicklung transformativer und adaptiver Materialien entwirft das Morphing Matter Lab Schnittstellen, die die interaktive Beziehung zwischen Menschen, anderen Lebewesen, Umwelt, Objekten und immateriellen Daten neu definieren. Wir stellen die Definition der traditionellen Mensch-Computer-Interfaces in Frage, die durch einen Computerbildschirm eingeschränkt wurde, und formen kodierte Informationen und Interaktivität zu physischen Materialien. Dieses interaktive Material nennen wir „morphing matter“. Lining Yao, ein Designer und Assistant Professor des Human-Computer Interaction Institute (HCII) an der Carnegie Mellon University, ist Direktor des Morphing Matter Lab.

Jury Statement

Wir leben seit mehr als zweitausend Jahren mit Papier. Es ist eine Ware, die auch im digitalen Zeitalter eng mit dem Menschen verbunden ist. In den letzten Jahren gab es mehrere Versuche zur „technischen Papierinnovation“, z.B. bei Tintenstrahldruckern und Stiften, aber es gab noch keine große Innovation. Der Printed Paper Actuator geht jedoch einen neuen Weg – nicht nur beim Drucken, sondern auch beim kinetischen Arbeiten mit Papier. Diese Innovation transformiert das alte Medium Papier und markiert eine neue Phase des medialen Ausdrucks für industrielle Zwecke (Prototyping) und/oder zum Vergnügen (DIY für Kinder). Diese technologischen und materiellen Innovationen bringen unsere Idee von Papier auf die nächste Ebene.