Дослідники з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі представили інноваційну розробку — тривимірні екрани, що реагують на світло й створюють фізично відчутний рельєф під пальцями. Про це йдеться в статті, опублікованій у журналі Science Robotics.
Система працює на так званих оптотактильних поверхнях, які складаються з пікселів розміром кілька міліметрів. Коли на них потрапляє світло, елементи підіймаються й утворюють опуклості, що відчуваються пальцями.
Ідея проєкту з’явилася ще 2021 року, коли професор Йон Віселл поставив запитання: чи може світло, що формує картинку, водночас спричинити механічний відгук, достатній для тактильного сприйняття. Рік теоретичного моделювання й серія невдалих експериментів привели до успіху — наприкінці 2022 року дослідник Макс Ліннандер створив перший робочий прототип. Це був окремий піксель без вбудованої електроніки, який активувався спалахами компактного діодного лазера. Коли до нього торкалися, він видавав чіткий тактильний імпульс.
Цей результат дав змогу розробити повноцінну архітектуру дисплея. Кожен піксель містить невелику повітряну камеру під тонкою мембраною й підвішену графітову плівку. Коли на неї потрапляє світло, плівка поглинає випромінювання і майже миттєво нагрівається. Повітря в камері розширюється й виштовхує мембрану назовні приблизно на один міліметр — цієї відстані достатньо, щоб відчути піксель кінчиками пальців.
Підписуйтесь на Mediasat у Telegram: тут найцікавіші новини ТБ та телекому
Науковці створили тактильний екран без внутрішньої проводки. Один лазерний промінь водночас живить пікселі й керує їхньою роботою, послідовно скануючи поверхню і створюючи динамічні візуальні та відчутні патерни. Новий масив налічує понад 1500 пікселів. У поєднанні з часом відгуку від 2 до 100 мілісекунд і підйомом поверхні до міліметра це вперше дало змогу поєднати високу щільність, швидкість реакції та тактильну віддачу, недосяжну для попередніх поколінь таких розробок.
Технологія легко масштабується завдяки оптичній системі адресації. Для керування більшими масивами можна використовувати компактні сканувальні лазери, як у сучасних проєкторах. Це відкриває шлях до різних застосувань — від автомобільних інтерфейсів, що імітують механічні кнопки, до електронних документів чи діаграм, здатних змінювати форму просто під рукою. Хоча розробка залишається на стадії прототипу, вона показала реальну можливість створення тактильних дисплеїв, які передаватимуть інформацію у вигляді динамічних тривимірних патернів — доступних водночас для зору і дотику.
Американська розробка не єдина у цій галузі. Раніше фахівці з Пхоханського університету наук і технологій (Південна Корея) створили OLED-екран, здатний змінювати форму під дією електричного струму й відтворювати звук без традиційних динаміків.
