3D打印石版画帮助盲人群体快速识别信息,改善无障碍环境

3D打印动态
2022
08/27
21:26
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导读:如何更好地创建无障碍环境在学术界一直是一个热点话题,特别是针对社会中那些有着各种残疾的人,他们往往有权获得某些便利,便于使他们能够在同一水平上工作或学习。然而,尽管已经有了针对性的便利措施,但在距离残疾人生活正常化的很多地方甚至没有做到最起码的要求。

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2022年8月27日,南极熊获悉,贝勒大学的一项研究表明,通过3D打印将科学数据转化为触觉图形,科学家们将能够消除盲人群体被排斥在化学教育之外的障碍。

贝勒大学的研究以题为“面向所有人的数据:用图片般完美的分辨率点亮的触觉图形/Data for all: Tactile graphics that light up with picture-perfectresolution”的论文被发表在《Science Advances》期刊上。

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在这项研究中,贝勒大学的研究人员使用3D打印技术将二维图像(来自数据)变成3D打印的石版画,让它变得有触觉,从而让所有人都能使用。石版画是一种古老的艺术媒介,早在六世纪就在中国产生,19世纪在欧洲普及。从本质上讲,它们是由半透明材料制成的薄版画,最初看起来不透明,但在光源照射下会发光。光的散射导致较薄的区域看起来更亮,较厚的区域看起来更暗。这项研究标志着它首次被用于科学领域,当与3D打印相结合时,产生了这些图形,可以让个人普遍地将同一份数据可视化。

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从数据的数字表示到打印的石版画,再到所有参与者的结果,这些步骤的表示(图片来源:贝勒大学)

这项研究的通讯作者、化学和生物化学教授布莱恩-肖(Bryan Shaw)博士解释说:”这项研究是艺术使科学更容易获得和包容的一个例子。科学的数据和图像,例如,从新的韦伯望远镜传出的令人惊叹的图像,对于盲人来说是无法获得的。然而,我们的研究表明,薄薄的半透明触觉图形,称为lithophanes,可以使所有这些图像对每个人都是无障碍的,无论视力如何。”

新研究对盲人群体的帮助

在贝勒大学的研究中,盲人和视力正常的人都需要通过触摸或视力解释石板数据的结果。结果显示,测试者的总体准确率约为79%,但当涉及到盲人参与者的研究时,准确率甚至更高。盲人触觉解读五个石板的平均测试准确率为96.7%,视力解读背光石板的准确率甚至为92.2%。同时,对于被蒙住眼睛的视力测试参与者,他们的触觉解读得分是79.8%,低于盲人参与者,但仍然令人印象深刻。

不仅视力良好的参与者能够准确地解读数据,而且盲人参与者的触觉准确性至少与视觉解读相当,甚至更胜一筹。平版打印品能够用小型商业3D打印机制作,即Formlabs的Form3B+打印机。使用树脂3D打印才能够实现数据的高精度和视觉上的准确性。通过树脂3D打印,每个石片都是以100微米的分辨率打印出来的,采用的是灰色的感光树脂,从而为盲人参与者的解读提供一个准确的信息。选择3D打印也是有成本效益的:这台打印机不到5000美元,使这个项目可以相对容易地在其他大学复制。

Dashnaw总结说:"我每天所做的大部分研究不会对科学界产生重大影响。然而,3D打印石板画项目会带来真正的改变。我们正在让视力障碍者更容易接触到STEM,并呼吁人们关注他们被整体排斥的问题。"

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