ابتكر فريق بحثي في جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا تقنية عرض جديدة تنتج صوراً يمكن رؤيتها والإحساس بها معاً، ونشرت النتائج في مجلة Science Robotics. بدأ المشروع بعد تحدٍّ طرحه الأستاذ يون فيسيل لطلاب المختبر، وعمل الفريق فترة على المحاكاة ثم على نماذج مخبرية أولية قبل الوصول إلى نموذج عملي في ديسمبر 2022.
تعتمد التقنية على صفائح رقيقة من الجرافيت تغطي تجويفاً مملوءاً بالهواء. يُخاطَب كل بكسل ضوئياً بواسطة ليزر مسح منخفض القوة يزوّده بالإضاءة والطاقة في آن واحد. يمتص الغشاء الضوء ويسخّن الهواء بسرعة، فيتوسع الهواء فيدفع الغشاء إلى الخارج حتى ينتج نتوءاً ملموساً يصل أحياناً إلى مليمتر واحد. عملية التسخين والتمدد تحدث بسرعة كافية لإنتاج رسوم متحركة متصلة عبر مسح الشعاع عبر عدة بكسلات بالتتابع.
صنع الفريق أجهزة تحتوي على أكثر من 1,500 بكسل يمكن مخاطبتها بشكل مستقل. أظهرت اختبارات المستخدمين أن الأشخاص قادرون على تحديد مواقع البكسلات المضيئة بدقة مليمترية، والإحساس بالرسوم المتحركة وتمييز الأنماط المكانية والزمنية، ما يدل على أن النظام قادر على إنتاج مجموعة واسعة من المحتوى اللمسي. يقترح الباحثون تطبيقات متعددة منها شاشات لمس عالية الدقة للمركبات والأجهزة المحمولة وكتب إلكترونية ذات رسوم ملموسة وأسقف أو أسطح معمارية للواقع المختلط.
يشير الباحثون أيضاً إلى سوابق تاريخية في استخدام الضوء لإثارة استجابات في الهواء؛ في القرن التاسع عشر استخدم ألكسندر غراهام بيل وآخرون ضوء الشمس المركز وشفرات دوارة لإثارة الصوت في أنابيب هواء، وتطبّق الدراسة الحالية مبادئ فيزيائية مماثلة على شاشات رقمية حديثة. المصدر البحثي هو جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا.
كلمات صعبة
- ابتكر — إنشاء فكرة أو جهاز جديد مفيد
- الجرافيت — مادة كربونية سوداء توصل الحرارة والكهرباء
- تجويفاً — مكان فارغ داخل جسم أو مساحة مغلقة
- بكسل — نقطة ضوئية صغيرة في شاشة أو عرضبكسلات
- مسح — تحريك شعاع لتغطية أو فحص مساحة
- يمتص — أخذ أو جذب طاقة أو مادة إلى داخل
- ينتج — خلق شيء أو نتيجة من عملية معينة
- ملموساً — يمكن الشعور به باليد أو الإحساس به بوضوح
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- ما التطبيقات العملية للعرض الملموس التي تجدها أكثر فائدة؟ اذكر أسباباً قصيرة.
- ما العقبات التي قد تواجه نقل هذه التقنية من المختبر إلى المنتجات اليومية؟
- كيف يمكن أن يغيّر وجود شاشات ملموسة تجربة القراءة أو استخدام الهواتف؟ أعط مثالين.
