보이고 만지는 빛 기반 이미지 디스플레이 ^{CEFR B2}

캘리포니아 대학교 샌타바버라 연구팀은 빛을 촉각으로 바꾸는 새로운 디스플레이 기술을 개발했다. 연구는 RE Touch Lab과 기계공학과의 Yon Visell 교수실에서 진행되었고, 박사과정 연구원 Max Linnander가 연구를 이끌었다. 결과는 학술지 Science Robotics에 실렸다.

시스템은 얇은 표면 위에 밀리미터 크기의 광촉각 픽셀 배열을 사용한다. 각 픽셀은 저출력 스캐닝 레이저로 광학적으로 제어되며, 그 빛이 픽셀을 밝히고 동시에 전력을 공급한다. 픽셀 내부의 공기 공동과 얇은 흑연 필름이 빛을 흡수하면 공기가 급히 가열되어 팽창하고, 그 결과 표면이 최대 1밀리미터까지 밖으로 변형된다. 이 가열과 팽창은 매우 빠르게 일어나기 때문에 스캐닝으로 윤곽선이나 움직이는 형태, 문자 같은 동적 그래픽을 만들 수 있다.

연구팀은 1,500개가 넘는 독립 제어 픽셀을 시연했고, 사용자 실험에서 사람들은 개별 점등된 픽셀 위치를 밀리미터 단위 정밀도로 보고했다. 참가자들은 움직이는 그래픽을 정확히 인지했고 공간적·시간적 패턴을 구별할 수 있었다. 빛이 조명과 동력을 동시에 제공하므로 표면에는 전선이나 내장 전자 장치가 필요 없고, 작은 스캐닝 레이저가 고속으로 표면을 쓸어간다.

이 기술은 다양한 촉각 콘텐츠를 만들 수 있음을 시사한다. 가능 응용으로는 자동차와 모바일용 고해상도 시각-촉각 터치스크린, 촉감이 있는 전자책 삽화, 혼합 현실을 위한 건축 표면 등이 있다. 연구진은 또한 19세기 Alexander Graham Bell 등이 집광된 햇빛과 회전 칼날로 공기 충전 튜브에서 소리를 만든 역사적 전례를 지적했다.