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Pesquisadores dos EUA desenvolvem nova tecnologia de exibição háptica optoeletrônica

8 de dezembro – Pesquisadores da Universidade da Califórnia, Santa Bárbara (UC Santa Barbara), demonstraram uma nova tecnologia de exibição em um estudo recente publicado na revista Science Robotics: as imagens dinâmicas apresentadas não são apenas visíveis, mas também fisicamente perceptíveis. O estudo apresenta uma superfície háptica optoeletrônica ultrafina coberta com pixels em escala milimétrica; quando irradiados por pulsos curtos de luz projetada, esses pixels se expandem para formar saliências táteis que podem ser sentidas pelo tato.

 

O projeto teve origem em 2021 a partir de uma pergunta simples feita pelo professor Yon Visell, da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara: a luz usada para renderizar imagens também pode gerar uma resposta mecânica forte o suficiente para ser percebida pelas mãos humanas? Após um ano de modelagem e várias tentativas frustradas de protótipos, Max Linnander, pesquisador da universidade, desenvolveu com sucesso o primeiro dispositivo de prova de conceito no final de 2022. Alimentado exclusivamente por flashes de luz de um pequeno laser de diodo e sem componentes eletrônicos embutidos, o dispositivo pode produzir pulsos táteis distintos e perceptíveis ao toque.

 

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Entende-se que toda a arquitetura de tela descrita neste estudo se baseia nessa conquista. Cada pixel consiste em uma fina película superficial, uma pequena cavidade de ar abaixo dela e uma película de grafite suspensa. Quando exposta à luz, a película de grafite absorve a energia luminosa e a converte rapidamente em calor, fazendo com que o ar sob a película se expanda e empurre a superfície para cima em até um milímetro. Essa amplitude de deslocamento é suficiente para que os usuários localizem com precisão pixels individuais com a ponta dos dedos.

 

Como o mesmo feixe de laser fornece energia e endereçamento de pixels, todo o painel dispensa fiação interna. Um sistema de varredura de alta velocidade percorre rapidamente a matriz de pixels, ativando-os um a um para gerar animações visuais e táteis contínuas.

 

A equipe de pesquisa conseguiu fabricar com sucesso uma matriz contendo mais de 1.500 pixels endereçáveis ​​independentemente, um avanço significativo em comparação com os displays hápticos anteriores, que tinham dificuldades em equilibrar a densidade de pixels, a velocidade de resposta e a amplitude de deslocamento. Seu tempo de resposta varia de 2 a 100 milissegundos, suficiente para reproduzir contornos suaves, formas e padrões de caracteres. Em testes com usuários, os participantes conseguiram rastrear com precisão estímulos em movimento, distinguir layouts espaciais e perceber informações temporais formadas pela ativação sequencial dos pixels.

 

Os pesquisadores observam que, graças ao esquema de endereçamento óptico, a tecnologia oferece excelente escalabilidade. Matrizes maiores podem ser controladas por lasers de varredura compactos, comumente usados ​​em projetores modernos. Eles também vislumbram uma gama de aplicações potenciais, como interfaces homem-máquina automotivas que simulam controles físicos e textos ou diagramas eletrônicos que se remodelam dinamicamente sob a palma da mão do leitor.

 

Embora ainda em fase de protótipo, este estudo marca a primeira vez que a energia luminosa foi convertida diretamente em deformação mecânica com alta resolução. A equipe da UC Santa Barbara abriu, assim, um novo caminho: os futuros displays hápticos se comportarão mais como displays visuais tradicionais, apresentando informações em um formato que pode ser observado simultaneamente pelos olhos e explorado pelos dedos.


Data de publicação: 10/12/2025