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Jacquard Tag von Google entsteht im 3D-Druck

Jacquard Tag von Google Advanced Technology and Projects entsteht im 3D-Druck
Google nutzt 3D-Druck

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„Unser Team ist immer auf der Suche nach neuen Lösungen. Am Ende ist das Wichtigste die anwendungsorientierte Innovation“, erklärt Bryan Allen, technischer Programmmanager und Leiter des Google Advanced Technology and Projects (ATAP)-Labs. Das Team ist auf 3D-Druck und fortschrittliche Fertigung spezialisiert und arbeitet mit vielen verschiedenen additiven Fertigungstechnologien, einschließlich der PolyJet-Technologie von Stratasys.

Unter der Leitung von Ivan Poupyrev arbeitet das Jacquard-Projektteam innerhalb von Google ATAP an der Entwicklung innovativer Produkte für eine breite Palette von Anwendungen und erforscht, wie Technologie zugänglicher und hilfreicher werden kann.

Jacquard von Google ist eine Wearable-Plattform, die die digitale Welt in den Alltag bringen soll. Die Plattform umfasst eine App und einen physischen „Tag“ (eine Art Chipkarte), der in eine Reihe von Textilien integriert werden kann und digitale Lösungen ermöglicht, ohne dass man ein Gerät in der Hand halten muss. Der Jacquard „Tag“ selbst sieht unscheinbar aus, aber das ist durchaus beabsichtigt. „Unsere Designs sind dazu gedacht, zu verschwinden. Sie sollen sich nahtlos in unsere ästhetische Umgebung einfügen“, sagt Allen.

Deshalb ist die physische Jacquard-Komponente ein kleiner, schlanker „Tag“, der so modifiziert werden kann, dass er in fast jedes Produkt passt, von einem Rucksack bis zu einem Schuh. Das sind Produkte, die normalerweise nicht mit digitalen Produkten in Verbindung gebracht werden. Bei einer Jacquard-Anwendung wurde der „Tag“ in den Ärmel einer Jeansjacke integriert. Mit einer Reihe von Bewegungen, wie dem Streichen oder Antippen des Ärmels, kann der Benutzer Aktionen wie das Anhalten von Musik, das Aufnehmen eines Fotos oder das Annehmen eines Telefonanrufs ausführen.

Flexibilität in die Produktentwicklung bringen

Das Team stand vor einer komplexen Aufgabe: eine Produktpipeline für Hard- und Software zu verschmelzen. Dieses anspruchsvolle Projekt erforderte ein vielseitiges Spektrum an Fertigungstechniken und -technologien, sowohl traditionelle als auch additive. Die Polyjet-Technologie bot hierfür die notwendige Flexibilität.

Die Vielseitigkeit der Polyjet-Technologie ermöglicht es Designern die benötigten Prototypen zu erstellen, von einfarbigen Konzeptmodellen bis hin zu funktionalen Prototypen aus mehreren Materialien. Bauteile, die mit buchstäblich flexiblen Materialien gedruckt werden, ermöglichen noch realistischere Bauteile. Die Polyjet-Drucker wie die J8-Serie kombinieren eine hohe Auflösung mit einer großen Auswahl an Materialien und Funktionen. Diese Drucker sind auch Pantone-validiert und bieten Tausende von Farbtönen und die Möglichkeit, Oberflächenstrukturen von Holzmaserung bis Leder zu simulieren.

Bryan Allen erklärt, dass die Polyjet-Drucker ein gutes Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit, Materialleistung und Funktionstreue bieten – letzteres ist ein entscheidender Schritt im Produktentwicklungsprozess von ATAP. „Wir reden hier über Dinge, die es vorher nicht gab“, sagt Allen. Das Team muss in der Lage sein, den Multi-Material-Aufbau des Endprodukts genau nachzubilden, und dieser Prozess muss schnell gehen. Normalerweise würde die Entwicklung eines Prototyps aus mehreren Materialien Wochen dauern, aber mit der Polyjet-Technologie kann das ATAP-Team am Ende des Tages den Druckvorgang starten und am nächsten Morgen ein genaues Modell haben.

Stratasys hat diesen Prozess mit der Key-Shot 10 Rendering-Software und dem 3MF-Dateiformat einfacher gemacht. Durch das Speichern der Designs im 3MF-Format erzeugt Key-Shot druckfertige Dateien mit akkuraten Farben und Displacement Maps zur dreidimensionalen Simulation von Texturen. Das Google ATAP-Team war für die Entwicklung ein wichtiger Beta-Kunde.

Nachbildung des menschlichen Körpers

Bisher hat das ATAP-Team die Jacquard-Plattform neben der Anwendung in der Jeansjacke auch für die Einführung eines tragbaren Gaming-Sportschuhs und eines intelligenten Rucksacks genutzt, und es werden noch weitere folgen.

In der Zwischenzeit setzt das Team den 3D-Druck auch für andere Anwendungen ein. So setzt ATAP die Digital Anatomy-Technologie von Stratasys dazu ein um die Leistung von Funktionsmaterialien zu verbessern. Der Polyjet-basierte Digital Anatomy 3D-Drucker repliziert das Aussehen, die Textur und die Reaktionsfähigkeit der menschlichen Anatomie, einschließlich Gewebe, Knochen und Muskeln. Er wurde entwickelt, um die Ausbildung von Chirurgen zu verbessern und neue medizinische Geräte zu testen, und hat auch beim Google ATAP Lab-Team ein Zuhause gefunden. Schließlich entwickeln sie Geräte, die sich am menschlichen Körper gut tragen lassen müssen.

„Die Zukunft kommt viel schneller, als wir dachten, und bei Google ATAP bauen wir die Fähigkeiten aus, um vorhersagen zu können, was möglich sein wird.“

Stratasys GmbH
www.stratasys.com

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