Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре представили инновационную разработку — трехмерные экраны, реагирующие на свет и создающие физически ощутимый рельеф под пальцами. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Science Robotics.
Система работает на так называемых оптотактильных поверхностях, которые состоят из пикселей размером несколько миллиметров. Когда на них попадает свет, элементы поднимаются и образуют выпуклости, ощутимые пальцами.
Идея проекта появилась еще в 2021 году, когда профессор Йон Виселл задал вопрос: может ли свет, формирующий картинку, одновременно вызвать механический отклик, достаточный для тактильного восприятия. Год теоретического моделирования и серия неудачных экспериментов привели к успеху — в конце 2022 года исследователь Макс Линнандер создал первый рабочий прототип. Это был отдельный пиксель без встроенной электроники, который активировался вспышками компактного диодного лазера. Когда к нему прикасались, он издавал четкий тактильный импульс.
Этот результат позволил разработать полноценную архитектуру дисплея. Каждый пиксель содержит небольшую воздушную камеру под тонкой мембраной и подвешенную графитовую пленку. Когда на нее попадает свет, пленка поглощает излучение и почти мгновенно нагревается. Воздух в камере расширяется и выталкивает мембрану наружу примерно на один миллиметр — этого расстояния достаточно, чтобы почувствовать пиксель кончиками пальцев.
Подписывайтесь на Mediasat в Telegram: здесь самые интересные новости из мира технологий
Ученые создали тактильный экран без внутренней проводки. Один лазерный луч одновременно питает пиксели и управляет их работой, последовательно сканируя поверхность и создавая динамические визуальные и осязаемые паттерны. Новый массив насчитывает более 1500 пикселей. В сочетании со временем отклика от 2 до 100 миллисекунд и подъемом поверхности до миллиметра это впервые позволило совместить высокую плотность, скорость реакции и тактильную отдачу, недостижимую для предыдущих поколений таких разработок.
Технология легко масштабируется благодаря оптической системе адресации. Для управления большими массивами можно использовать компактные сканирующие лазеры, как в современных проекторах. Это открывает путь к различным применениям — от автомобильных интерфейсов, имитирующих механические кнопки, до электронных документов или диаграмм, способных менять форму прямо под рукой. Хотя разработка остается на стадии прототипа, она показала реальную возможность создания тактильных дисплеев, которые будут передавать информацию в виде динамических трехмерных паттернов — доступных одновременно для зрения и осязания.
Американская разработка не единственная в этой области. Ранее специалисты из Пхоханского университета наук и технологий (Южная Корея) создали OLED-экран, способный изменять форму под действием электрического тока и воспроизводить звук без традиционных динамиков.
