Onderzoekers van University of California, Santa Barbara ontwikkelden een nieuwe displaytechnologie die beelden produceert die zowel zichtbaar als voelbaar zijn. Het werk, gepubliceerd in Science Robotics, werd geleid door Max Linnander in het RE Touch Lab van hoogleraar Yon Visell. Het project begon kort na Linnanders komst eind september 2021; na bijna een jaar theorie en modellering bouwde het team laboratoriumprototypen en toonde uiteindelijk in december 2022 een eenvoudige werkende pixel.
De technologie gebruikt rijen optotactiele pixels op dunne oppervlakken. Elk pixel bevat een met lucht gevuld holte en een opgehangen dunne grafietfilm. Een laagvermogen scannerslaser verlicht elk pixel en levert tegelijk de energie. De film absorbeert het licht en verwarmt de opgesloten lucht, waardoor die uitzet en het bovenvlak naar buiten buigt. Zo ontstaat boven het verlichte pixel een voelbare bult. Verwarming en uitzetting verlopen snel, en door een lichtstraal in reeks over veel pixels te laten bewegen creëert het systeem dynamische contouren, bewegende vormen en tekens die zichtbaar en voelbaar zijn.
Omdat het licht zowel verlichting als energie levert, hebben de oppervlakken geen ingebouwde bekabeling of elektronica nodig; een kleine scannerslaser veegt het oppervlak met hoge snelheid af. Het team toonde apparaten met meer dan 1,500 onafhankelijk aanstuurbare pixels. Gebruikerstesten lieten zien dat mensen de locatie van individuele pixels met millimeterprecisie konden aangeven, bewegende beelden nauwkeurig waarnamen en ruimtelijke en temporele patronen konden onderscheiden. De onderzoekers noemen mogelijke toepassingen zoals high-definition visueel-haptische touchscreens voor autos en mobiele computers, elektronische boeken met tastbare illustraties en architectonische oppervlakken voor mixed reality.
Visell wijst erop dat het onderliggende fysieke idee historische voorlopers heeft: in de 19e eeuw gebruikten Alexander Graham Bell en anderen gefocust zonlicht en roterende bladen om geluid op te wekken in met lucht gevulde buizen. Het nieuwe werk past soortgelijke principes toe op moderne digitale displays.
Moeilijke woorden
- optotactiele — oppervlakken die door licht aanraking voelbaar maken
- grafietfilm — zeer dunne laag van het materiaal grafiet
- scannerslaser — bewegende laser die snel een oppervlak afveegt
- opgesloten — in een ruimte houden zodat het niet ontsnapt
- aanstuurbare — zodat een systeem het kan besturen of regelen
- haptische — betrekking hebbend op de tastzin of aanraking
- uitzet — groter worden door verwarming of temperatuurstijging
- bekabeling — draden en kabels voor stroom of gegevens
- contouren — omtrek of rand van een vorm
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke van de genoemde toepassingen (bijv. visueel-haptische touchscreens, tastbare elektronische boeken, architectonische oppervlakken) lijkt jou het meest nuttig, en waarom? Geef concrete redenen.
- Welke mogelijke nadelen of uitdagingen zie je bij het gebruik van een scannerslaser en dunne grafietfilms in openbare apparaten (bijvoorbeeld veiligheid, duurzaamheid of onderhoud)?
Gerelateerde artikelen
Stress en cortisol veranderen hoe we emotionele dingen onthouden
Onderzoekers onderzochten hoe het stresshormoon cortisol hersennetwerken beïnvloedt tijdens het bekijken van beelden. Cortisol maakte emotionele ervaringen sterker en veranderde interacties tussen emotie- en geheugen-netwerken.
