Ce mois-ci, 5, 000 canettes distinctives de bière Fuzzy Logic apparaîtront sur les étagères locales dans le cadre de la tentative de Portico Brewing, basée au Massachusetts, de se démarquer dans le monde esthétiquement compétitif de la bière artisanale.

Les boîtes comportent des rangées accrocheuses de triangles holographiques qui apparaissent en trois dimensions à certains angles. Les buveurs curieux pourraient tordre les canettes et deviner comment Portico a réalisé le changement, aspect presque brillant. Des lentilles ou des feuilles spéciales ont-elles été utilisées ? Les effets optiques sont-ils le résultat d'un film holographique ?

Il s'avère qu'il faut deux doctorats du MIT pour expliquer pleinement la technologie derrière l'apparence de la canette. Le design est le résultat de la collaboration de Portico avec Lumii, une startup fondée par Tom Baran SM, doctorat et Matt Hirsch SM, doctorat

Lumii utilise des algorithmes complexes pour placer avec précision des dizaines de millions de points d'encre sur les deux faces d'un film transparent afin de créer des champs lumineux qui produisent les mêmes effets visuels que les films et objectifs spéciaux. Les dessins ajoutent de la profondeur, mouvement, et effet chromatique aux emballages, Étiquettes, identifiants, et plus.

"Nous décrivons [la technologie] différemment à différentes foules, " dit Baran. " Vous pouvez formuler cela comme un problème d'apprentissage automatique ou un problème de traitement du signal, mais en fin de compte, nous pensons qu'il s'agit d'un problème d'optimisation. Pour produire une image en trois dimensions, vous pouvez placer des points d'encre afin d'obtenir un rendu parfait d'une image en trois dimensions d'un point de vue. Ensuite, vous pouvez faire pivoter l'impression et dire, "Eh bien maintenant la perspective est éteinte, donc je dois réajuster tous les points, " et cela va gâcher les choses du premier point de vue. Nous permettons d'avoir une image en trois dimensions en utilisant seulement deux couches d'encre à partir d'autant de points de vue que possible. "

Lumii n'exploite pas ses propres presses à imprimer. Au lieu de cela, l'entreprise s'associe à des fabricants d'emballages, qui sont souvent surpris d'apprendre que les machines qu'ils utilisent depuis des décennies sont capables d'imprimer des dessins avec de tels effets spéciaux.

La collaboration Portico est le premier projet de Lumii dans le packaging, et les fondateurs espèrent qu'il servira de validation technique aux grands fabricants qui créent des emballages pour les plus grandes marques du monde.

"[Les fabricants d'étiquettes Portico] utilisent des équipements qui peuvent démarrer à 5, 000 unités et aller jusqu'à des centaines de millions par an, " dit Baran. "Notre technologie peut épater les gens, mais les gens qui font l'impression d'emballages disent, "C'est magnifique, je dois juste m'assurer que je peux en faire cent millions si je le dois." C'est ce que fait ce projet."

Technologie pour les effets

Baran et Hirsch se sont rencontrés en tant qu'étudiants de premier cycle à l'Université Tufts et sont restés en contact alors qu'ils venaient tous les deux au MIT pour leurs diplômes d'études supérieures. Le doctorat de Hirsch. travail au Media Lab axé sur l'utilisation d'algorithmes pour faire apparaître quelque chose en trois dimensions, sans caméras sophistiquées ni écrans d'affichage.

« Le défi de créer quelque chose en 3D ne concerne pas seulement les pixels sur un écran, mais les rayons lumineux dans l'espace, " explique Hirsch. " Pour avoir une image 3D de qualité, pour chaque pixel sur votre écran, vous devez avoir potentiellement des centaines de points de vue différents pour reproduire une réalité, le problème est donc plus difficile que d'utiliser simplement la force brute pour construire un système optique plus fin pour représenter cela. »

Les recherches de Baran sur de nouvelles classes d'un domaine des mathématiques appelé optimisation non convexe ont permis à Lumii de traiter des milliards de rayons lumineux pour créer ses conceptions.

Hirsch savait qu'il voulait créer une entreprise autour de la technologie sur laquelle il avait travaillé pour son doctorat, et Lumii a été officiellement constituée en 2015 lorsque Baran a rejoint.

Les fondateurs ont reçu le soutien du Venture Mentoring Service du MIT et du fonds E14 affilié à Media Lab.

En 2016, ils sont entrés dans MassChallenge, où ils ont décidé de passer des affichages numériques à l'impression, qui représentait un marché plus important mais un problème beaucoup plus complexe.

"Sur un affichage numérique, 8K [ou 8, 000 pixels] est une haute résolution, " dit Baran. " Mais si je prends un magazine et que j'en arrache une page, Je retiens probablement plusieurs milliards de pixels sur cette seule page."

Toujours, la taille des divers secteurs de l'impression commerciale en valait la peine. Par exemple, Baran dit que les biens de consommation emballés représentent à eux seuls une industrie de 200 milliards de dollars.

« Quand nous avons lu pour la première fois certains des chiffres relatifs à l'impression des emballages, nous pensions, "Cela semble fou." Mais tout ce que nous achetons, chaque produit que nous consommons, a une forme de langage ou d'étiquette dessus, " dit Baran. " C'est tellement omniprésent que les gens n'y pensent même pas. "

Un type d'emballage sur lequel les fondateurs se concentrent particulièrement est le manchon rétractable, l'emballage en plastique omniprésent qui recouvre les produits allant du rince-bouche aux boissons énergisantes et aux nettoyants en aérosol. Lumii a également attiré l'attention dans le secteur de la sécurité pour des applications telles que les cartes d'identité, qui reposent souvent sur des feuilles coûteuses pour obtenir des effets holographiques.

En facturant une somme modique pour ses conceptions, Hirsch affirme que Lumii permet aux fabricants d'emballages de réaliser d'importantes économies par rapport à l'utilisation de feuilles et de lentilles holographiques, ce qui peut s'avérer peu pratique compte tenu des volumes élevés requis pour les emballages commerciaux.

"Il n'y a pas très souvent de concurrents directs à ce que nous faisons, " dit Hirsch. " Nous considérons notre technologie comme plus complémentaire. Si vous utilisez quelque chose comme une encre de couleur vive, nous pouvons utiliser cette encre en conjonction avec notre technologie."

Parce que les algorithmes de Lumii remplacent les feuilles et autres matériaux d'étiquetage, ils peuvent aussi rendre recyclables des bouteilles et des canettes qui ne l'étaient pas auparavant, un avantage qui a trouvé un écho auprès de nombreux clients potentiels.

Une étape enivrante

De nombreuses marques grand public exportent la production de leurs emballages vers un groupe de grands fabricants. Hirsch et Baran ont impressionné certains de ces fabricants avec leurs conceptions, mais il a été difficile de s'intégrer dans les lignes de production.

"L'une des choses que nous avons réalisé, c'est qu'il est vraiment important de pouvoir prouver aux gens que cela fonctionnera sur leur chaîne de montage, et il y a des défis importants à amener les gens à réserver du temps pour essayer vos expériences sur leur ligne, " dit Baran.

C'est ce qui rend le projet Portico si important pour Lumii. Portico voulait un design accrocheur pour ses nouvelles canettes Fuzzy Logic, mais il ne pouvait pas changer les matériaux ou l'équipement qu'il utilisait. Les boîtes utilisent un manchon rétractable de 45 microns d'épaisseur, un matériau relativement fin qui testerait la technologie de Lumii.

Ce matériau est également utilisé par de nombreuses grandes marques grand public et représente donc un moyen idéal de démontrer le potentiel de Lumii pour les grandes entreprises de tous les secteurs.

"Le projet Portico vérifie que ce que nous faisons fonctionne avec un matériau qui peut être appliqué sur un large éventail de marchés différents, " dit Baran. " Le simple fait qu'il travaille sur ces types de matériaux est un gros problème pour nous. "

Maintenant qu'ils ont leurs créations sur les étagères, les fondateurs doivent décider comment concentrer leurs efforts pour diffuser la technologie de Lumii sur les emballages et les étiquettes partout.

"Nous pensons, « Quelles sont les industries où nous pouvons avoir le plus d'impact ? », dit Baran. « Nous pouvons voir la réaction sur le visage des gens lorsqu'ils voient leur presse à imprimer imprimer des choses en 3D. Nous voulons offrir cela à plus d'endroits."

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.