Механика и электроника в одном: Mechcircuit

Инновационный подход к прототипированию от Weijia Lin и Shuyue Feng

В мире прототипирования электронные схемы и механические структуры обычно разрабатываются отдельно, что не всегда оптимально. Mechcircuit предлагает новый подход, объединяющий эти два аспекта в одном решении.

В основе Mechcircuit лежит использование неодимовых магнитов, которые обладают свойствами магнетизма и проводимости. Это позволяет интегрировать электронику и механические структуры в прототипы. Вместо сложных операций, таких как пайка и проводка, Mechcircuit использует магнетизм и лазерно вырезанные слоты для соединения компонентов.

Для упрощения процесса дизайна и создания прототипов было разработано специальное программное обеспечение. Оно интегрирует различные модули, облегчающие прототипирование. Для резки и обработки используется коммерческий лазерный резак, а для создания схем - проводящие серебряные чернила.

Механическая структура, состоящая из магнитов, позволяет пользователю легко проектировать и собирать устройство. При манипуляциях со структурой меняются сигналы цепи, что позволяет пользователю взаимодействовать с цепью, манипулируя структурой.

Проект Mechcircuit был реализован в период с июля по декабрь 2022 года в Школе программного обеспечения Зецзянского университета в Нинбо, провинция Чжэцзян, Китай.

В рамках проекта было проведено исследование, направленное на изучение технологических параметров и оценку практической применимости процесса изготовления. Был организован семинар для наблюдения за работой пользователей, не являющихся экспертами в данной области. Результаты демонстрируют, что Mechcircuit является полезным и вдохновляющим методом прототипирования.

Одним из вызовов, с которыми столкнулись разработчики, было желание интегрировать дизайн структур и цепей, упростив при этом процесс дизайна и производства. Было сложно отказаться от традиционных подходов к дизайну и производству и использовать материалы, которые легко доступны. В результате, после нескольких попыток, были выбраны рубидиевые магниты в качестве магнитоэлектрического материала и проводящие серебряные чернила вместо традиционного провода Dupont.

Все фотографии и видео предоставлены Shuyue Feng из Департамента промышленного дизайна Школы программного обеспечения Зецзянского университета. Проект Mechcircuit был удостоен Серебряной награды A' Product Engineering and Technical Design Award в 2023 году.