Ricercatori della University of California, Santa Barbara, nel RE Touch Lab guidato dal professor Yon Visell e con il dottorando Max Linnander, hanno messo a punto una tecnologia di display che produce immagini percepibili sia visivamente sia tramite il tatto. L'idea è nata quando Visell ha lanciato una sfida a Linnander dopo il suo arrivo a UCSB alla fine di settembre 2021; il team ha poi dedicato quasi un anno a test teorici e simulazioni, seguiti da prototipi di laboratorio e mesi di lavoro con pochi successi fino al primo prototipo funzionante mostrato nel dicembre 2022.
I display impiegano array di pixel optotattili di dimensioni millimetriche montati su superfici sottili. Ogni pixel contiene una cavità d'aria e una sottile pellicola di grafite sospesa: la pellicola assorbe la luce e riscalda rapidamente l'aria intrappolata, che si espande e fa deflettere la superficie fino a 1 millimetro, creando un rigonfiamento tattile. Un laser scanner a bassa potenza indirizza otticamente ogni pixel e fornisce sia l'illuminazione sia l'energia, perciò la superficie non richiede cablaggi o elettronica incorporati.
Scandendo rapidamente un fascio luminoso su molti pixel in sequenza si generano contorni, forme in movimento e caratteri che appaiono continui; la frequenza di aggiornamento è sufficiente per animazioni fluenti. Il team ha dimostrato dispositivi con più di 1,500 pixel indipendenti e test con utenti hanno evidenziato la capacità di localizzare pixel singoli con precisione millimetrica e di discriminare pattern spaziali e temporali, indicando un'ampia gamma di contenuti tattili potenziali. Tra le applicazioni si citano touchscreen ad alta definizione per automobili, libri elettronici con illustrazioni tangibili e superfici architettoniche per realtà mista. Il lavoro è pubblicato su Science Robotics e la fonte è UC Santa Barbara. Inoltre, Visell ricorda che principi fisici simili furono esplorati nel XIX secolo da Alexander Graham Bell e altri, che usarono luce solare concentrata per eccitare suoni in tubi d'aria; il nuovo lavoro applica quegli stessi principi ai display digitali moderni.
Parole difficili
- pixel optotattili — piccoli elementi dello schermo che danno tatto e luce
- cavità d'aria — spazio vuoto riempito d'aria dentro il pixel
- pellicola — sottile strato di materiale conduttore
- deflettere — deviare o piegare una superficie
- frequenza di aggiornamento — velocità con cui l'immagine viene aggiornata
- discriminare — distinguere elementi diversi per tatto o tempo
- realtà mista — ambiente che combina elementi reali e virtuali
Suggerimento: passa il mouse o tocca le parole evidenziate nell’articolo per vedere definizioni rapide mentre leggi o ascolti.
Domande di discussione
- Quali vantaggi concreti potrebbero offrire touchscreen tattili ad alta definizione per automobilisti o lettori di libri elettronici?
- Quali problemi pratici o di sicurezza potrebbero emergere dall'uso di un laser scanner per fornire energia ai pixel?
- In che modo il fatto che princìpi simili furono esplorati nel XIX secolo può influenzare la percezione di questa tecnologia moderna?
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