يقوم باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بتطوير تقنية تحول قطرات الماء إلى أدوات تفاعلية قابلة للبرمجة للتسلية والتواصل.
تم تصميم تقنية برمجة القطرات الجديدة لتمكين المستخدمين من برمجة قطرات الماء رقميًا ، مأخوذة من بيئتنا اليومية ، والتلاعب بها عبر واجهة كمبيوتر.
يرأس المشروع الباحث أوديان أوماباثي والأستاذ هيروشي إيشي من مجموعة Tangible Media التابعة للجامعة.
وهم يأملون أن تثبت التكنولوجيا الجديدة إمكانات المياه كوسيلة تفاعلية للإبداع والفن والترفيه والاتصالات ، من أجل ربط الناس بشكل أفضل ببيئتهم المادية.
وقالت أوماباثي: “إذا فكرت في الأمر ، أثناء سير المطر ، اغسل أيدينا أو حتى تعمل في المختبرات ، فنحن نتفاعل باستمرار مع الماء”.
“لذلك بدأنا بطرح السؤال ، إذا كانت هذه المادة الجميلة والملهمة التي يمكن أن توفر لنا واجهة حاسوب” هادئة “. ولإظهار أن هذا ممكن ، فقد أنشأنا نظام قطرات قابلة للبرمجة و للتفاعل.”
يستخدم النظام تقنية “electrowetting” ، التي تنطوي على تطبيق الجهد على قطرة من الماء لجعلها تغير شكلها.
وفقا ل Umapathi ، يمكن إرجاع هذه التقنية إلى تجارب من القرن ال 19. وقال “نحن نعيد صياغة هذه الآلية الفيزيائية الكلاسيكية للتحكم في سلوك المياه”.
على المستوى الأساسي ، يشتمل النظام على لوحة دائرة مطبوعة مطلية بمادة منخفضة الاحتكاك ، ومغطاة بشبكة من الأسلاك النحاسية.
“من خلال التحكم البرمجي في المجال الكهربائي للشبكة ، يمكننا تغيير شكل القطرات السائلة القابلة للسحب ونقلها حول السطح” ، أوضح Umapathi.
يسمح هذا التحكم الدقيق للمستخدم بإجراء عمليات مثل الترجمة ، والتحول ، ودمج ، وتقسيم قطيرات متعددة في وقت واحد.
استخدام واحد محتمل للقطرات القابلة للبرمجة هو للرسم. قام فريق البحث بدمج الجهاز في لوحة ألوان مادية ليقوم تلقائيًا بدمج الألوان معًا.
في هذا السيناريو ، توجد القطيرات على شكل “مجموعة” ، ملونة بالفعل باللون السماوي والأرجواني والأصفر (CMY). يمكن تخفيف هذه الألوان تلقائيًا باستخدام قطرات عديمة اللون لإنشاء تدرجات مختلفة.
يمكن للمستخدم أيضًا التقاط صورة لكائن باستخدام هواتفه الذكية ، واستخراج لون معين من تلك الصورة التي يريد طلاءها – وهي وظيفة مشابهة لأداة القطارة في Photoshop.
يقوم البرنامج بعد ذلك بتسجيل كميات ألوان CMY الثلاثة التي يجب دمجها لإنشاء الصبغة المرغوبة ، ويمزجها تلقائيًا معًا عن طريق برمجة القطيرات للتحرك في حركة “إلى جيئة وذهابا”.
ويمكن استخدام هذه التقنية أيضًا كجهاز ألعاب محمول باليد ، مما قد يساعد على تطوير معرفة الشخص بالعالم المادي عن طريق استخدام الجاذبية لتوجيه المياه.
يتم توجيه القطرة الرئيسية ، أو “الشخصية” ، عن طريق إمالة المستخدم للوحة ، ويتم التحكم في حركات المعارض بواسطة الكمبيوتر.
الهدف من اللعبة هو أن تكتسح الشخصية الأساسية بالآخرين – وهو شيء يشير إليه الفريق على أنه “نسخة جسدية من بكمن”. يستشعر النظام عندما تقترب القطرة التي يتحكم فيها المستخدم من خصومه ، وتحرك الشخصيات الأخرى بعيدًا.
استخدام آخر محتمل ، لا يزال في الوقت الحاضر فكرة مفاهيمية ، سيشهد استخدام القطيرات المبرمجة كوسيلة اتصال.
سيتم برمجة القطرات رقميًا لعرض الرسائل المكتوبة على الهواتف الذكية على الأسطح ، مثل المرآة المطلية على البخار ، من خلال تنظيم شكل وحركة القطيرات في التكثيف.
وقال أوماباثي ل Dezeen “قطرات قابلة للبرمجة تضع نموذجا جديدا في مجال المواد القابلة للبرمجة”. “بينما نبدأ بالشروع في القدرة على برمجة العالم المادي من حولنا ، فقط الطريقة التي نستخدمها في برمجة المعلومات ، نريد أن نتخيل واجهات وتفاعلات بشرية مكنتها هذه القدرة”.
في المستقبل ، نعتقد أن نظامنا يمكن أن يندمج بسلاسة في مساحة المعيشة لدينا لتمكين التفاعلات المختلفة. نعتقد أن قطرات قابلة للبرمجة هي خطوة أولى جيدة في هذا الاتجاه”.
“تضيف قطرات الماء المحيطية بعدًا جديدًا للأشياء اليومية الشائعة مثل النوافذ ، والأكواب ، والأغطية ، والمظلات. قطرات المطر على النافذة ، التي نرومها جميعًا ، لن تكون هي نفسها مع القطيرات التفاعلية القابلة للبرمجة”.
وقد شهدت مشاريع أخرى حديثة أن باحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) يقومون بتطوير أداة يمكن ارتداؤها تقوم بتدوين المحادثات التي يراها المستخدمون مع أنفسهم في رؤوسهم والاستجابة لها ، وتقنية تحول النباتات إلى إضاءة وظيفية عن طريق إدخال جسيمات متناهية الصغر متخصصة في الأوراق.