3D打印石版畫幫助盲人群體快速識別信息，改善無障礙環(huán)境

導讀：如何更好地創(chuàng)建無障礙環(huán)境在學術界一直是一個熱點話題，特別是針對社會中那些有著各種殘疾的人，他們往往有權獲得某些便利，便于使他們能夠在同一水平上工作或學習。然而，盡管已經有了針對性的便利措施，但在距離殘疾人生活正常化的很多地方甚至沒有做到最起碼的要求。

2022年8月27日，南極熊獲悉，貝勒大學的一項研究表明，通過3D打印將科學數(shù)據轉化為觸覺圖形，科學家們將能夠消除盲人群體被排斥在化學教育之外的障礙。

貝勒大學的研究以題為“面向所有人的數(shù)據：用圖片般完美的分辨率點亮的觸覺圖形/Data for all: Tactile graphics that light up with picture-perfectresolution”的論文被發(fā)表在《Science Advances》期刊上。

相關論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq2640

在這項研究中，貝勒大學的研究人員使用3D打印技術將二維圖像（來自數(shù)據）變成3D打印的石版畫，讓它變得有觸覺，從而讓所有人都能使用。石版畫是一種古老的藝術媒介，早在六世紀就在中國產生，19世紀在歐洲普及。從本質上講，它們是由半透明材料制成的薄版畫，最初看起來不透明，但在光源照射下會發(fā)光。光的散射導致較薄的區(qū)域看起來更亮，較厚的區(qū)域看起來更暗。這項研究標志著它首次被用于科學領域，當與3D打印相結合時，產生了這些圖形，可以讓個人普遍地將同一份數(shù)據可視化。

△從數(shù)據的數(shù)字表示到打印的石版畫，再到所有參與者的結果，這些步驟的表示（圖片來源：貝勒大學）

這項研究的通訊作者、化學和生物化學教授布萊恩-肖（Bryan Shaw）博士解釋說：”這項研究是藝術使科學更容易獲得和包容的一個例子。科學的數(shù)據和圖像，例如，從新的韋伯望遠鏡傳出的令人驚嘆的圖像，對于盲人來說是無法獲得的。然而，我們的研究表明，薄薄的半透明觸覺圖形，稱為lithophanes，可以使所有這些圖像對每個人都是無障礙的，無論視力如何。”

新研究對盲人群體的幫助

在貝勒大學的研究中，盲人和視力正常的人都需要通過觸摸或視力解釋石板數(shù)據的結果。結果顯示，測試者的總體準確率約為79%，但當涉及到盲人參與者的研究時，準確率甚至更高。盲人觸覺解讀五個石板的平均測試準確率為96.7%，視力解讀背光石板的準確率甚至為92.2%。同時，對于被蒙住眼睛的視力測試參與者，他們的觸覺解讀得分是79.8%，低于盲人參與者，但仍然令人印象深刻。

不僅視力良好的參與者能夠準確地解讀數(shù)據，而且盲人參與者的觸覺準確性至少與視覺解讀相當，甚至更勝一籌。平版打印品能夠用小型商業(yè)3D打印機制作，即Formlabs的Form3B+打印機。使用樹脂3D打印才能夠實現(xiàn)數(shù)據的高精度和視覺上的準確性。通過樹脂3D打印，每個石片都是以100微米的分辨率打印出來的，采用的是灰色的感光樹脂，從而為盲人參與者的解讀提供一個準確的信息。選擇3D打印也是有成本效益的：這臺打印機不到5000美元，使這個項目可以相對容易地在其他大學復制。

Dashnaw總結說："我每天所做的大部分研究不會對科學界產生重大影響。然而，3D打印石板畫項目會帶來真正的改變。我們正在讓視力障礙者更容易接觸到STEM，并呼吁人們關注他們被整體排斥的問題。"