一個可攜式的光系統能夠數位化日常物品
一個新的設計工具利用紫外線（UV）和紅、綠、藍（RGB）燈光來改變日常物品的顏色和質感。這個系統能夠讓表面顯示動態圖案，例如健康數據和時尚設計。
根據麻省理工學院（MIT）計算機科學與人工智慧實驗室（CSAIL）的研究，和加州大學伯克利分校及奧胡斯大學的團隊合作，他們開發了一個名為“PortaChrome”的便攜式光系統設計工具，能夠改變各種物體的顏色和質感。這個設備配備了紫外線和RGB LED燈，能夠附加於像襯衫和耳機等日常物品上。用戶一旦創建設計並通過藍牙發送至PortaChrome機器，表面就可以被編程成多彩的健康數據、娛樂和時尚設計顯示。
要讓物品具備可重新編程的功能，物體必須塗上光致變色染料，這是一種能夠隨著光的模式變換顏色的無形墨水。塗層完成後，個人可以通過團隊的圖形設計軟件創建和傳遞圖案，或者直接使用團隊的API與設備互動，嵌入數據驅動的設計。當PortaChrome附加於表面時，UV燈光會讓染料飽和，而RGB LED則會使其去飽和，從而激活顏色，確保每個像素都能與預期的設計相匹配。
日常物品的變身
在演示中，PortaChrome能夠在不同表面上顯示健康數據。一位用戶在徒步旅行時，將PortaChrome縫在背包上，與其襯衫的背部直接接觸，而襯衫則塗有光致變色染料。高度和心率傳感器將數據發送至照明設備，然後通過研究人員開發的重新編程腳本轉換為圖表，從而在用戶襯衫的背部創建了一個健康可視化圖。同樣，MIT的研究人員展示了如何在平板電腦的背面逐步顯示出一顆心臟，以顯示用戶朝著健身目標的進展。
PortaChrome還展示了個性化可穿戴設備的潛力。例如，研究人員將一些白色耳機重新設計，加入側向藍色線條和橫向的黃色與紫色條紋。將光致變色染料塗在耳機上後，團隊將PortaChrome設備安裝在耳機盒內部，最終成功地將他們的圖案重新編程到這個物體上，呈現出水彩畫的效果。他們還利用這個過程將一個手腕夾重新著色，以配合不同的衣物。
PortaChrome的主要組成部分
在硬件方面，PortaChrome由四個主要組成部分組成。其便攜設備包括一個作為骨架的紡織基底，一個上面焊接有UV燈的紡織層，另一個上面粘附有RGB燈的層，以及一個硅膠擴散層。硅膠層呈半透明蜂窩狀，覆蓋交錯的UV和RGB LED，並將光線引導至每個像素，以正確照亮表面上的設計。
這個設備可以靈活地包裹在不同形狀的物體上。對於桌子等平面物體，可以將PortaChrome放在頂部，就像一塊餐墊。而對於像保溫瓶這樣的曲面物體，則可以像咖啡杯套一樣包裹光源，以確保覆蓋整個表面。
這個便攜、靈活的光系統是使用創客空間可用的工具（例如激光切割機）製作的，並且相同的方法可以用於靈活的PCB材料和其他大規模生產系統。
儘管它能迅速將我們的環境轉變為動態顯示，但Zhu和她的同事認為，還可以進一步提高速度。他們希望使用更小的LED，這可能會導致表面能在幾秒鐘內重新編程，並以更高的分辨率設計，因為光強度增加。
“我們日常物品的表面被顏色和視覺質感編碼，傳遞關鍵信息並塑造我們與它們的互動方式。”喬治亞理工學院的博士後研究員Cheng Tingyu表示，雖然她並未參與該研究，但她認為“PortaChrome通過將靈活光源（UV和RGB LED）和光致變色顏料集成到日常物品中，正在向前邁出一大步，為可重新編程的表面提供了可能性，將環境像素化，並賦予動態顏色和圖案。PortaChrome展示的能力可能會徹底改變我們與周圍環境的互動方式，特別是在個性化時尚和自適應用戶界面等領域。這項技術實現了實時定制，無縫融入日常生活，提供了對“無處不在顯示”未來的瞥見。”
Zhu的研究團隊中還有九位CSAIL的成員參與了這項工作，包括MIT的博士生Cedric Honnet，曾任訪問本科生的Yixiao Kang、Angelina J. Zheng和Grace Tang，MIT本科生Luca Musk，密西根大學助理教授Junyi Zhu，最近的博士後研究員和奧胡斯大學助理教授Michael Wessely，以及首席作者Stefanie Mueller，她是MIT電氣工程和計算機科學及機械工程部的TIBCO職業發展副教授，也是CSAIL的HCI工程組的負責人。
這項工作得到了MIT-GIST聯合研究計劃的支持，並於十月在ACM用戶界面軟件和技術研討會上發表。
這項研究的進展無疑為未來的可穿戴技術和個性化裝置帶來了新的可能性，尤其是在時尚和健康數據展示方面，這些技術將使得人們能夠以全新的方式與周圍環境互動。這種技術的應用範圍非常廣泛，從日常穿著到各種物品的個性化設計，甚至在特定的場合或使用情境中，提供即時的視覺反饋，這樣的發展不僅提升了物品的功能性，還增強了用戶的體驗。
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