Осязательные ощущения — еще одно измерение цифровых технологий
В онлайновой публикации в журнале Scientific Reports, исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего рассказали о революционной технологии, которая открывает возможности создания цифровых систем для записи, хранения, редактирования и воспроизведения тактильной информации.
Сенсоры (одиночные и массивы), представленные в статье, являются полностью прозрачными, что делает их особенно интересными для применения в сенсорных экранах мобильных устройств. Используя активно-матричный массив (8×8) тонкопленочных транзисторных датчиков давления из оксида цинка, исследователи осуществили электронную запись собственно контакта и распределения давления.
Для воспроизведения этой информации служит дисплей тактильной обратной связи, который образован полужестким массивом диафрагменных актуаторов из диэлектрического эластомера на акриловой основе с взаимопроникающей полимерной сетью (interpenetrating polymer network, IPN). Сила и уровень смещения полимерных актуаторов модулируются с использованием напряжения и времени зарядки.
Помимо воспроизведения ощущения прикосновения с различным временным и пространственным разрешением, система позволяет генерировать синтезированное касание, подобно тому, как компьютер может создавать прежде не существовавшие изображения или музыку.
Авторы работы признают, что тач-технологии пока переживают период своего младенчества. Дальнейшую разработку затрудняет то обстоятельство, что осязание слагается из комплекса ощущений. Помимо давления, человек способен осязательно чувствовать тепло или холод, текстуру, деформируемость, влажность или сухость, боль или зуд.
Ученые говорят о необходимости дальнейших испытаний с привлечением людей для калибровки оптимальной реакции актуатора, соответствующей человеческому восприятию прикосновения.
В дополнение к очевидному применению в здравоохранении, например, для дистанционной пальпации при лапароскопической хирургии, передача тактильных сигналов может иметь далеко идущие последствия для образования, социальных сетей, электронной коммерции, робототехники, игр и военного дела.