8 grudnia – Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara (UC Santa Barbara) zaprezentowali nową technologię wyświetlania w niedawnym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Science Robotics: prezentowane przez nią dynamiczne obrazy są nie tylko widoczne, ale także fizycznie odczuwalne. Badanie opiera się na ultracienkiej, optoelektronicznej powierzchni haptycznej pokrytej pikselami o wielkości milimetra; po naświetleniu krótkimi impulsami światła, piksele te wybrzuszają się, tworząc wyczuwalne dotykiem wypukłości.
Projekt zrodził się w 2021 roku, gdy profesor Yon Visell z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara zadał sobie proste pytanie: Czy światło używane do renderowania obrazów może również generować reakcję mechaniczną na tyle silną, by była odczuwalna przez ludzkie dłonie? Po roku modelowania i wielu nieudanych próbach prototypów, Max Linnander, badacz z tego uniwersytetu, pod koniec 2022 roku z powodzeniem opracował pierwsze urządzenie koncepcyjne. Urządzenie, napędzane wyłącznie błyskami światła z małego lasera diodowego i pozbawione wbudowanych elementów elektronicznych, może generować wyraźne, wyczuwalne impulsy dotykowe w dotyku.
https://www.perfectdisplay.com/27-nano-ips-qhd-180hz-gaming-monitor-product/
https://www.perfectdisplay.com/27-ips-uhd-330hzfhd-165hz-gaming-monitor-product/
Przyjmuje się, że cała architektura wyświetlacza opisana w niniejszym badaniu opiera się na tym osiągnięciu. Każdy piksel składa się z cienkiej warstwy powierzchniowej, małej komory powietrznej pod nią oraz zawieszonej warstwy grafitu. Pod wpływem światła warstwa grafitu pochłania energię świetlną i szybko przekształca ją w ciepło, powodując, że powietrze pod warstwą rozszerza się i unosi powierzchnię nawet o jeden milimetr. Ta amplituda przemieszczenia jest wystarczająca, aby użytkownicy mogli precyzyjnie lokalizować poszczególne piksele opuszkami palców.
Ponieważ ta sama wiązka laserowa dostarcza zarówno energię, jak i adresowanie pikseli, cały panel nie wymaga okablowania wewnętrznego. Szybki system skanowania może szybko przeszukiwać matrycę pikseli, aktywując piksele jeden po drugim, generując ciągłe animacje wizualne i dotykowe.
Zespół badawczy z powodzeniem stworzył matrycę zawierającą ponad 1500 niezależnie adresowalnych pikseli, co stanowi znaczący przełom w porównaniu z poprzednimi wyświetlaczami haptycznymi, które miały problemy z równowagą gęstości pikseli, szybkości reakcji i amplitudy przemieszczenia. Czas reakcji waha się od 2 do 100 milisekund, co wystarcza do odwzorowania płynnych konturów, kształtów i wzorów znaków. Podczas testów z użytkownikami uczestnicy byli w stanie precyzyjnie śledzić ruchome bodźce, rozróżniać układy przestrzenne i postrzegać informacje czasowe generowane przez sekwencyjną aktywację pikseli.
Naukowcy zauważają, że dzięki optycznemu schematowi adresowania technologia oferuje doskonałą skalowalność. Większe matryce mogą być sterowane za pomocą kompaktowych laserów skanujących, powszechnie stosowanych w nowoczesnych projektorach. Przewidują również szereg potencjalnych zastosowań, takich jak samochodowe interfejsy człowiek-maszyna, symulujące fizyczne elementy sterujące, oraz elektroniczne teksty i diagramy, które dynamicznie zmieniają kształt pod dłonią czytelnika.
Choć wciąż znajduje się w fazie prototypu, to badanie po raz pierwszy bezpośrednio przekształciło energię świetlną w deformację mechaniczną o wysokiej rozdzielczości. Zespół z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara wytyczył w ten sposób nową ścieżkę: przyszłe wyświetlacze dotykowe będą zachowywać się bardziej jak tradycyjne wyświetlacze wizualne, prezentując informacje w formacie, który można jednocześnie obserwować oczami i badać palcami.
Czas publikacji: 10-12-2025