Вчені винайшли тактильний дисплей, який «оживає» під пальцями

Вчені з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі розробили технологію тривимірних дисплеїв, зображення на яких можна не лише бачити, але й фізично відчувати. Як повідомляється в статті, опублікованій в журналі Science Robotics, нова система використовує «оптотактильні поверхні» (optotactile surfaces), що складаються з пікселів розміром у кілька міліметрів, які при короткочасному освітленні світлом піднімаються, формуючи відчутні випуклості.

Джерело зображення: Science Robotics

Ідея проекту виникла в 2021 році, коли професор Йон Віселл (Yon Visell) поставив питання: чи може світло, що формує зображення, одночасно викликати механічну реакцію, достатньо сильну для тактильного сприйняття. Після року моделювання та ряду невдалих спроб в кінці 2022 року інший дослідник Макс Ліннандер (Max Linnander) створив перший робочий прототип — окремий піксель, активований спалахами невеликого діодного лазера і не містив вбудованої електроніки. При дотику він видавав чіткий тактильний імпульс.

На основі цього результату була побудована повноцінна архітектура дисплея. Кожен піксель включає невелику повітряну порожнину під тонкою мембраною і підвішену графітову плівку. Коли на неї потрапляє світло, плівка поглинає випромінювання і майже миттєво нагрівається. Повітря під мембраною розширюється, виштовхуючи поверхню назовні на відстань до одного міліметра, і цього достатньо, щоб користувач міг відчувати пікселі кінчиками пальців.

Дослідники створили тактильний дисплей без внутрішньої проводки, в якому один лазерний промінь одночасно живить пікселі та керує ними, послідовно скануючи поверхню і формуючи динамічні візуальні та тактильні візерунки. У новому масиві міститься понад 1500 пікселів, що в поєднанні з часом відгуку від 2 до 100 мілісекунд і підйомом поверхні до міліметра дозволило вперше поєднати високу щільність, швидкість і тактильну віддачу, недоступну попереднім поколінням подібних пристроїв.

Як пише Tom's Hardware, технологія легко масштабується завдяки оптичній системі адресації, а для управління більшими масивами можна використовувати ті ж компактні скануючі лазери, що застосовуються в сучасних проекторах. Серед потенційних застосувань вказуються автомобільні інтерфейси, що імітують фізичні кнопки, а також електронні тексти або схеми, які змінюють свою форму під рукою користувача. Хоча робота все ще залишається прототипом, вона продемонструвала можливість створення тактильних дисплеїв, які надаватимуть інформацію у вигляді динамічних 3D-візерунків, доступних одночасно візуально та фізично.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки