Инженеры Северо-Западного университета США разработали гибкое устройство, которое можно носить на кончике пальца, как пластырь. Оно позволяет ощущать текстуры и рельефные поверхности при взаимодействии с сенсорными экранами. Это изобретение может стать важным шагом на пути к изменению того, как люди взаимодействуют с персональными устройствами.
Источник изображений: newatlas.com
«Осязание — это последнее из основных чувств, для которого до сих пор не существует полноценного цифрового интерфейса. У нас есть технологии, которые делают изображение и звук реалистичными. Теперь мы хотим, чтобы текстуры и тактильные ощущения тоже стали реальными. Это устройство приблизит нас к достижению этой цели», — считает аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan), возглавлявшая исследование, результаты которого недавно были опубликованы в журнале Science Advances.
Гибкое плёночное тактильное устройство, которое оборачивается вокруг пальца пользователя и имеет небольшие выступы на внешней стороне, получило название VoxeLite. Оно может оказаться полезным для людей с нарушениями зрения, поскольку с его помощью им будет удобнее взаимодействовать с сенсорными экранами разных устройств. Кроме того, VoxeLite может стать шагом на пути к расширению возможностей взаимодействия в дополненной и виртуальной реальности, а также к улучшению коммуникации между человеком и машиной. Среди потенциальных сфер применения — отзывчивые сенсорные элементы управления на приборных панелях автомобилей, симуляции текстур товаров в интернет-магазинах, тактильные подсказки для людей с нарушениями зрения, более реалистичный игровой процесс в мобильных играх, а также контент в интерактивных музеях, который можно «потрогать».
По сути, VoxeLite представляет собой тонкий эластичный латексный пластырь с несколькими резиновыми выступами, которые покрывают кончик пальца и могут индивидуально, точно и с высокой скоростью надавливать на кожу. Каждый такой выступ имеет проводящий внешний слой и электрод внутри. «Когда устройство проводят по заземлённой поверхности, оно контролирует трение на каждом выступе, что приводит к управляемому вдавливанию и воздействию на кожу», — пояснил один из авторов исследования Дж. Эдвард Колгейт (J. Edward Colgate).
На физическом уровне проводящий слой взаимодействует с поверхностью и создаёт электростатические сигналы, благодаря которым устройство и воздействует на кожу пальца. Модулируя подаваемое на выступы напряжение VoxeLite может создавать разное трение, имитируя ощущение прикосновения к шероховатым и скользким поверхностям. Поскольку выступы расположены друг от друга на расстоянии чуть более 1 мм, устройство может точно воспроизводить тактильные сигналы, соответствующие чувствительности человеческого осязания. Это означает, что симулированные ощущения будут казаться такими же реальными, как при касании физических объектов.
Исследователи уже успели протестировать VoxeLite. Участникам тестирования предлагалось с помощью устройства определить виртуальные текстуры, узоры и направляющие сигналы, например, вверх, вниз и по часовой стрелке. В результате тестов было установлено, что использование устройства позволяет определять разные объекты с точностью до 87 %.
Это хорошее начало для разработки тактильных технологий нового поколения. Учёные намерены изучить вопрос масштабирования технологии, чтобы VoxeLite можно было использовать на нескольких пальцах одновременно. Также планируется разработка беспроводной версии, которую было бы удобнее использовать в быту. Ещё одним важным направлением станет обеспечение долговечности устройства при длительной эксплуатации. Параллельно с этим рассматривается возможность персонализированной калибровки для предоставления более реалистичных ощущений за счёт индивидуальной настройки.