Uno strumento di progettazione per democratizzare l'arte del colore

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Un nuovo colorato strumento di progettazione sviluppato dai ricercatori del MIT consente alle persone di creare mosaici di luce polarizzata che possono essere stampati su cellophane per realizzare visualizzazioni di dati, display a luce passiva, animazioni meccaniche, accessori di moda, strumenti di scienza e progettazione educativa e altro ancora.

Ticha Melody Sethapakdi, dottoranda in ingegneria elettrica e informatica e affiliata al MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL), sta guidando l'uso della cellulosa rigenerata per realizzare quelli che lei chiama Polagons, mosaici cangianti realizzati a macchina che utilizzare la luce polarizzata per informare e deliziare. Tali mosaici di luce polarizzata sono stati precedentemente realizzati a mano e Sethapakdi si è ispirato ad artisti come Austine Wood Comarow, la cui innovativa "arte polage" si basa sugli stessi principi fisici. Il nuovo sistema di progettazione computazionale Polagon, tuttavia, consente un processo di fabbricazione basato sul taglio e sulla saldatura laser, il tutto con un assemblaggio minimo da parte dell’utente.

Gli utenti innanzitutto importano disegni di mosaico personalizzati e il sistema calcola la tavolozza dei colori fattibile data la fornitura di cellophane dell'utente. Il caricamento di più disegni sull'interfaccia consente agli utenti di creare mosaici "morphing" che possono passare da un'immagine all'altra. Poi si passa alla logistica: Polagons ottimizza i componenti necessari per ogni scenario, come il tipo e il numero di fogli necessari. Una volta che l'utente ha finito di caricare i progetti, giocare con i colori e visualizzare i comportamenti di cambio colore, può esportare i file di fabbricazione e tagliarli in un laser cutter.

Comunque, cosa c'è di così speciale nel cellophane? I fogli hanno una proprietà chiamata birifrangenza, ciò significa che quando la luce li attraversa, la velocità della luce è diversa a seconda dell'angolo di propagazione. Quando i fogli vengono inseriti in un "sandwich" di due polarizzatori (materiale che lascia passare solo alcune polarità della luce bloccandone altre), appaiono colorati. I colori che vedi dipendono da diversi fattori del materiale, come lo spessore e l'angolo del materiale rispetto ai due polarizzatori. Per creare quell'effetto che cambia colore, devi solo ruotare l'immagine o i polarizzatori, perché in questo modo cambierai l'angolo di propagazione della luce.

"Forse, in futuro, dal momento che questi progetti non sono elettronici, potrebbero consentire interessanti applicazioni subacquee, dove si mettono questi tipi di mosaici in posti in cui potrebbe essere difficile per l'elettronica rimanere. Questo è ciò che è speciale qui, che tutti questi gli effetti di cambiamento di colore sono meccanici", afferma Sethapakdi.

Una limitazione di Polagons è l'incapacità di rappresentare tutti i colori dell'arcobaleno in modo continuo. Il team ritiene che una potenziale soluzione potrebbe essere quella di modificare il processo di fabbricazione per supportare una modalità costante di costruzione dei colori. Ciò potrebbe significare stampare in 3D un materiale birifrangente per accedere a una tavolozza più ampia e avere un maggiore controllo sui colori.

"Nel creare questo sistema, ero principalmente interessato a democratizzare questa forma d'arte e a contribuire a preservare qualcosa che potrebbe essere accessibile solo a individui qualificati. Se succede qualcosa al creatore di questo principio di stratificazione, la famiglia di Austine Wood Comarow, l'arte muore Se non avessimo un modo per preservarlo o portarlo avanti, perderemmo qualcosa che sarebbe molto prezioso per il mondo", afferma Sethapakdi. "Penso che ci sia un reale vantaggio nel costruire questi sistemi che democratizzano forme d'arte di nicchia. Ci auguriamo che questo strumento possa espandere la comunità dei moderni mosaicisti a luce polarizzata. Dal momento che stiamo rendendo questo processo accessibile a un gruppo più ampio di utenti, può aggiungere nuovi materiale programmabile alla tavolozza di opzioni [nell'interazione uomo-computer]."

Sethapakdi ha recentemente scritto un articolo sui Polagons insieme a Laura Huang '21, ex studentessa di ingegneria meccanica del MIT e attuale ingegnere meccanico presso Neocis; Vivian Chan, studentessa di master alla Brown University e alla Rhode Island School of Design; Mackenzie Leake, postdoc al MIT CSAIL; Stefanie Mueller, professore associato di EECS al MIT e ricercatore principale del CSAIL; Lung-Pan Cheng, professore assistente presso l'Università Nazionale di Taiwan; e Fernando Fuzinatto Dall'Agnol, professore dell'Università Federale di Santa Catarina. La ricerca sarà presente alla Conferenza del 2023 sui fattori umani nei sistemi informatici (CHI 2023).