Vědci z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře předvedli displayovou technologii, která vykresluje dynamickou grafiku, jež lze nejen vidět, ale i fyzicky cítit, jak uvádí nová studie publikovaná v časopise Science Robotics. Práce představuje tenké optotaktilní povrchy osazené pixely v milimetrovém měřítku, které se při zasažení krátkými pulzy projektovaného světla zvedají do vnímatelných výstupků.
Projekt začal jednoduchou otázkou, kterou položil profesor Yon Visell z UCSB v roce 2021: mohlo by stejné světlo, které vytváří obraz, také generovat mechanickou odezvu dostatečně silnou na to, aby byla cítit? Po roce modelování a neúspěšných prototypů vytvořil Max Linnander z UCSB koncem roku 2022 funkční důkaz konceptu. Jediný pixel, aktivovaný pouze záblesky z malé diodové laserové diody a neobsahující žádnou vestavěnou elektroniku, generoval při dotyku jasný hmatový puls.
Kompletní architektura displeje popsaná ve studii byla postavena na této práci, přičemž každý pixel se skládá z malé vzduchové dutiny pod tenkou povrchovou membránou a zavěšeného grafitového filmu. Při osvětlení film absorbuje a přeměňuje světlo na rychlý nárůst teploty. Zahřátý vzduch pod membránou se rozpíná a tlačí povrch směrem ven až o jeden milimetr.
Přesnost na špičku prstu
Tento posun je dostatečně velký na to, aby uživatelé mohli lokalizovat jednotlivé pixely s přesností na špičku prstu. Protože stejný laserový paprsek poskytuje jak napájení, tak adresování, panel nevyžaduje žádné vnitřní zapojení. Skenovací systém přejíždí paprskem přes pole vysokou rychlostí, energizuje jeden pixel za druhým a vytváří souvislé vizuální a hmatové animace.
Tým vyrobil pole s více než 1 500 nezávisle adresovatelnými pixely, což je významný krok vpřed oproti předchozím hmatovým displejům, které měly potíže kombinovat hustotu, rychlost a posun. Reakční časy od dvou do 100 milisekund umožňují panelům reprodukovat plynoucí obrysy, tvary a znakové vzory. V uživatelských studiích dokázali účastníci přesně sledovat pohybující se podněty, rozlišovat prostorová uspořádání a vnímat časové sekvence vytvořené sekvenčním aktivováním pixelů.
Podle vědců bude škálovatelnost přirozeně vyplývat ze schématu optického adresování. Větší pole by mohla být poháněna stejnou třídou kompaktních skenovacích laserů používaných v moderních projektorech. Poukazují také na potenciální aplikace v automobilových rozhraních, která napodobují fyzické ovládací prvky, a elektronických textech nebo diagramech, které se přetváří pod rukou čtenáře.
Ačkoli je práce stále prototypem, přímou přeměnou světla na mechanickou deformaci ve vysokém rozlišení otevřel tým z UCSB cestu k hmatovým displejům, které se chovají mnohem více jako vizuální displeje a vykreslují informace jako vzory, které lze prozkoumat jak okem, tak rukou.
Zdroj: tomshardware.com