Тактильный пластырь превращает плоские экраны в реалистичные текстуры с точностью, сопоставимой с человеческим осязанием

Инженеры из Северо-Западного университета разработали первый гаптический (тактильный) интерфейс, который достиг разрешения, сопоставимого с человеческим осязанием. Ультратонкое носимое устройство под названием VoxeLite воссоздаёт тактильные ощущения с чёткостью, соответствующей кончику пальца человека. Авторы работы представили его как удобный интерфейс, оборачивающий кончик пальца, который может изменить то, как люди взаимодействуют с цифровой средой.

Команда разработчиков стремилась решить проблему отставания тактильных технологий от визуальных и аудиальных систем. Большинство существующих устройств по-прежнему полагаются на грубые вибрации. VoxeLite воспроизводит как пространственные, так и временные детали реального прикосновения. Руководитель проекта, Сильвия Тан (Sylvia Tan), отмечает, что они стремятся к тому, чтобы текстуры и тактильные ощущения казались реальными и чтобы устройство оставалось комфортным даже при длительном использовании, сравнимым с ношением очков.

VoxeLite весит менее грамма и представляет собой сетку из небольших узлов, встроенных в тонкий, эластичный лист из латекса. Каждый узел действует как тактильный пиксель. Резиновый купол, проводящий слой и внутренний электрод создают электроадгезию при подаче питания. В отличие от предыдущих систем, которые использовали электроадгезию для изменения трения, VoxeLite управляет механической силой. Каждый узел взаимодействует с поверхностью и деформируется так, чтобы надавить на кожу. Более высокое напряжение увеличивает трение и создаёт ощущения шероховатости, а более низкое напряжение уменьшает трение, имитируя гладкие поверхности.

В активном режиме узлы движутся до 800 раз в секунду, охватывая весь диапазон частот тактильных рецепторов. В тестах участники распознавали направленные сигналы с точностью до 87%. Они также идентифицировали такие ткани, как кожа и вельвет, с точностью 81%. В пассивном режиме гаджет остаётся тонким и мягким, не блокируя прикосновения к остальным предметам. Пользователи могут переключаться между реальным и цифровым взаимодействием, не снимая пластырь. Оптимальная плотность размещения узлов, по словам Тан, составляет около 1 миллиметра, что соответствует естественной остроте кончика пальца. В пользовательском тестировании использовалось расстояние в 1,6 мм.

Авторы работы полагают, что VoxeLite можно будет использовать с телефонами или планшетами. В будущем такие устройства позволят покупателям почувствовать предметы в интернет-магазинах или предоставят тактильные карты для людей с нарушениями зрения.

Сейчас команда изучает, как люди воспринимают эти сигналы, чтобы в дальнейшем усовершенствовать устройство и расширить его функциональность.

 Источник: Science Advances