Comfort zone : exploring tactile perception through an inflatable wearable

Abstract

Body architecture dient als Medium zur Erprobung neuer Designmethoden, Materialien und Herstellungstechniken. Dabei verschiebt sie den Fokus vom architektonischen Maßstab hin zum menschlichen Körper. Da Wearables direkt am Körper getragen werden, bieten sie eine besondere Möglichkeit, Sinneswahrnehmungen zu untersuchen. Diese Arbeit beschreibt Entwurf und Herstellung eines Wearables, das das Bewusstsein für den taktilen Sinn stärken soll. Dabei wird eine Kombination aus analogen und digitalen Entwurfstechniken angewandt. Für die Herstellung wird ein biobasiertes Material entwickelt, das sich für den robotergestützten 3D-Druck eignet.Das taktile Wearable soll eine Umarmung simulieren, indem es über ein aufblasbares Element Druck auf den Körper ausübt. Umarmungen sind eine universelle taktile Erfahrung und Form tiefer Druckstimulation, die beruhigend wirken und Stress reduzieren kann. Durch den unmittelbaren Kontrast zwischen dem nicht aufgeblasenen und dem aufgeblasenen Zustand soll das Wearable das Bewusstsein für den taktilen Sinn schärfen. Zur Umsetzung des Konzepts wird zunächst der Abdruck einer Umarmung auf ein digitales Modell übertragen und in einer Computational-Design-Software anhand von Vertex-Farbinformationen weiterverarbeitet. Die daraus resultierende Struktur enthält Löcher, die sich gemäß dem Umarmungsabdruck in Größe und Dichte unterscheiden. Sie bestimmen die Stellen und in welchem Umfang das Wearable aufgeblasen wird – und damit, wie viel Druck auf den Körper ausgeübt wird.In einer Reihe von Tests wird ein Material entwickelt, das über eine ausreichende Viskosität für den 3D-Druck verfügt. Gleichzeitig muss es im trockenen Zustand steif genug sein, um dem Druck des aufblasbaren Elements standzuhalten. Das Ergebnis ist ein gelatinbasiertes Material, das mit Xanthan stabilisiert und mit dem Bio-Additiv Holzmehl zusätzlich gestärkt wird. Das Wearable wird aus diesem Material entlang eines digital erzeugten Pfads extrudiert. Das aufblasbare Element wird aus Latex hergestellt.

Body architecture serves as a medium to explore new design methods, materials, and fabrication techniques – shifting the focus from the architectural scale to the human body. As wearables are designed to be worn on the body, they provide a unique opportunity to investigate sensory perception. This thesis describes the design and fabrication of a wearable intended to bring awareness to the often-neglected tactile sense. A combination of analogue and digital techniques is employed during the design process. For fabrication, a bio-based material is developed with the aim of achieving properties suitable for robotic 3D printing.The tactile wearable is designed to simulate a hug by applying pressure to the body through an inflatable. Hugging is a universally known tactile experience and a form of deep pressure stimulation known to have a calming effect, even reducing stress. By introducing this immediate contrast from deflated to inflated, the wearable aims to increase the wearer’s awareness of tactile sense.To translate this concept into a design, a hug pressure map, captured through an analogue imprint, is applied onto a digital model, and further processed in computational design software using vertex colour information. The resulting shape features holes that vary in size and density according to the colour map intensity, which in turn determine the location and magnitude of inflation, thus the pressure applied to the body.A series of tests is conducted to find a material with sufficient viscosity for 3D printing, and enough rigidity to locally withstand the force of inflation once dried. The resulting material is a gelatine-based foam, that is stabilized with xanthan gum and strengthened with the bio-additive wood flour. The wearable is extruded from this material, following a digitally produced path. The inflatable element is made from latex.