共同作業のための形状が変化する新しいテーブル型インタラクションディスプレイ

KirigamiTable: Designing for Proxemic Transitions with a Shape-Changing Tabletop [1]

テーブルトップリサーチの中心的な課題は、個々のアクティビティとチームワークの間の移行をサポートすることです。形状を変えるテーブルトップは、これまでのところ、研究は主に形状変化のトリガーに焦点を当てており、実際のインターフェースの遷移には焦点を当てていません。

デンマークのオーフス大学らの研究チームは、共同作業をサポートするための形状可変テーブルトップであるKirigamiTableを開発し、2020年度のCHIに寄稿しています。相互作用、インタラクティブなテクノロジー、家具の間の動的な相互作用を考慮して、開発したとしています。

開発されたKirigamiTableを使用して、形状の変換とデジタルコンテンツを組み合わせた相互作用の可能性を検討していると同時に課題に対しても取り組んでいます。特に形状とコンテンツの開始のタイミング、協調制御、形状変化の予測です。これらの課題に対処するために、形状優先とコンテンツ優先の相互作用、協調ジェスチャー、形状変化の物理的およびデジタルプレビューなど、一連の新しい相互作用手法を提案しています。

[1] : Grønbæk, J. E., Rasmussen, M. K., Halskov, K., & Petersen, M. G. (2020, April). KirigamiTable: Designing for Proxemic Transitions with a Shape-Changing Tabletop. In Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 1-15).

URL : https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3313831.3376834

PolySense：重合を利用したテキスタイルの圧力変形を感知する手法

MIT Media labらの研究チームが、任意のテキスタイルが圧力と変形を感知できるようにする方法：PolySenseを開発し、その成果を2020年度のCHIに寄稿しています。
その場での重合により、材料レベルでのピエゾ抵抗特性が発現し、テキスタイルの触覚特性と機械特性が維持されます。 すぐに利用できるツールのみを使用して、幅広い生地と糸のセットを強化する方法を示します。 設計者によるカスタマイズをさらにサポートするために、回路とセンサーを作成するため、必要に応じてパターン化できる方法を示しています。

技術評価の結果は、この方法を使用して作成されたセンサーの性能が、既製のピエゾ抵抗テキスタイルに匹敵することを示しており、アプリケーションの例として、ポテンショメータとして機能する、オンボディインターフェース、絞り染めのモーションキャプチャ服、ジッパーの迅速な製造を示しています。

[1] : Honnet, C., Perner-Wilson, H., Teyssier, M., Fruchard, B., Steimle, J., Baptista, A. C., & Strohmeier, P. (2020, April). PolySense: Augmenting Textiles with Electrical Functionality using In-Situ Polymerization. In Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 1-13).

URL : https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3313831.3376841

東京大学らが開発した空気圧で動作するピンアレイを用いた新しいインターフェース

東京大学らの研究チームが、空気圧で作動するインフレータブルピンアレイを使用して、圧力に反応させる事で物理的な制御をユーザーが自由に行えるようにするインターフェイスプラットフォームであるPneuModuleを開発し、その成果を2020年度のCHIに寄稿しています。

PneuModuleは、メインモジュールと拡張モジュールで構成されており、メインモジュールはタッチ面で追跡され、接続された複数の拡張モジュールからの連続入力をタッチ面に転送します。拡張モジュールには、ユーザー入力用の別個のメカニズムがあり、内部の空気パイプを介してメインモジュールの下部にあるインフレータブルピンを空気圧で動作させます。各ピンは対応するエアチャンバーによって個別に膨張するため、メインモジュールは多次元入力を可能にしています。また、拡張モジュールはマーカーの設計により交換可能で識別可能なため、ユーザーはインターフェースのレイアウトをすばやくカスタマイズできるそうです。一連の評価とインタラクティブなプロトタイプを通じて、PneuModuleの実現可能性を紹介しています。

[1] : Han, C., Takahashi, R., Yahagi, Y., & Naemura, T. (2020, April). PneuModule: Using Inflatable Pin Arrays for Reconfigurable Physical Controls on Pressure-Sensitive Touch Surfaces. In Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 1-14).

URL : https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3313831.3376838

4Dプリンティングとヒドロゲルベースのアプリケーションに関するReview論文

Figure 1. 多様な3Dプリンティング、または積層造形（AM）技術、刺激応答性ヒドロゲル材料、および4Dヒドロゲルベースのデバイスのアプリケーションの概略図 [1]
(論文[1]のFigure 1より引用）

今消費者や業界に普及している造形技術を実現できる3Dプリンティングに加え、造形後の動作や形状変化を見越して造形する4Dプリンティングが新興分野となっています。オブジェクト自体は、3Dプリントされた構造であり、その形状、特性、および機能は、所定の刺激にさらされたときに変形することが特徴です。 2013年に初めて導入されて以来、4Dプリンティングの分野は、学界と産業界の両方から幅広い関心を集めています。一方でマテリアルとしての刺激応答性ヒドロゲルは、その優れた変形性、生体適合性、単純な製造、そして低コストである事がメリットとして挙げられています。

本レビュー論文は、南洋理工大学らの研究チームが、製造技術、材料、およびアプリケーションに基づいて、ヒドロゲルベースの4D印刷オブジェクトおよびデバイスの現在の進捗状況の概要を提供することを目的として作成され、Advanced Materials Technologiesに寄稿されています。

手法としての直接インク書き込み、溶融堆積モデリング、ステレオリソグラフィなどのさまざまな積層造形法の特性や、マテリアルとしてのポリ（N-イソプロピルアクリルアミド）およびポリ（N、N-ジメチルアクリルアミド）、アルギン酸塩などのさまざまな刺激応答性ヒドロゲルの特性、そしてアクチュエーター、細胞足場、薬物放出デバイスなどの4D印刷されたヒドロゲルの多様なアプリケーションの紹介で構成されています。

4Dプリントされたヒドロゲルの機会と課題が議論され、将来の開発の見通しが詳述されていますので、興味がある方はぜひご一読ください。

URL : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/admt.202000034

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