Оптотактильный дисплей

01.12.2025

Сенсорные экраны научили нас управлять изображениями прикосновением, но сами изображения по-прежнему оставались плоскими и лишенными тактильной обратной связи. Недавняя работа исследователей из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре предлагает принципиально иной подход, при котором визуальная информация становится не только видимой, но и ощутимой.

Ключевым элементом новой технологии стали так называемые оптотактильные поверхности - optotactile surfaces. Они состоят из множества пикселей размером в несколько миллиметров, которые при кратковременном освещении светом способны приподниматься над плоскостью дисплея. В результате на поверхности формируются выпуклости, различимые кончиками пальцев, что превращает изображение в трехмерный тактильный рельеф.

Архитектура каждого такого пикселя построена без традиционной электроники и проводки. В его основе находится небольшая воздушная полость, закрытая тонкой мембраной, а внутри размещена подвешенная графитовая пленка. Когда на нее попадает световой импульс, пленка поглощает излучение и практически мгновенно нагревается. Воздух под мембраной расширяется и выталкивает поверхность наружу на расстояние до одного миллиметра - величину, вполне достаточную для уверенного тактильного восприятия.

Идея задействовать свет не только для отображения, но и для механического воздействия возникла еще в 2021 году. Тогда профессор Йон Виселл (Yon Visell) задался вопросом, способен ли свет, формирующий изображение, одновременно вызывать физическую реакцию, заметную для человеческого осязания. Этот вопрос стал отправной точкой для серии расчетов, экспериментов и попыток, далеко не все из которых оказались успешными.

Прорыв произошел в конце 2022 года, когда другой участник проекта, Макс Линнандер (Max Linnander), создал первый рабочий прототип. Он представлял собой одиночный пиксель, активируемый вспышками небольшого диодного лазера и не содержащий встроенной электроники. При прикосновении такой элемент генерировал отчетливый тактильный импульс, подтвердив, что выбранный принцип действительно работает.

На базе этого прототипа исследователи собрали полноценный тактильный дисплей, в котором один лазерный луч одновременно питает и управляет пикселями, последовательно сканируя поверхность. В экспериментальном массиве насчитывается более 1500 пикселей, а время отклика системы варьируется от 2 до 100 миллисекунд. Сочетание высокой плотности элементов, скорости реакции и подъема поверхности до миллиметра позволило добиться тактильной отдачи, недоступной для предыдущих поколений подобных устройств.

Оптический способ адресации делает технологию легко масштабируемой: для управления большими дисплеями можно использовать те же компактные сканирующие лазеры, которые применяются в современных проекторах. Среди возможных сценариев использования называются автомобильные интерфейсы с имитацией физических кнопок, а также электронные тексты и схемы, меняющие форму под рукой пользователя. Хотя разработка пока остается прототипом, она наглядно демонстрирует, что будущее дисплеев может быть не только визуальным, но и по-настоящему осязаемым.

<< Назад: Детская перегрузка внимания из-за социальных сетей 01.12.2025

>> Вперед: Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Плавание улучшает словарный запас детей 21.07.2021 Исследование, проведенное учеными из Делаверского университета, предполагает, что упражнения могут увеличить словарный запас детей. Детей в возрасте от шести до 12 лет учили новым словам, после чего они занимались плаванием, кроссфитом или раскрашивали рисунки. Дети, занимавшиеся плаванием, на 13% лучше выполнили последующие тесты на уровень словарного запаса. Ведущий исследователь Мэдди Прюитт, занимавшаяся в колледже плаванием, не удивлена результатами. "Движения, связанные с моторикой, помогают запоминать новые слова. Упражнения повышают уровень нейротрофического фактора мозга, белка важного для когнитивных функций", - отмечает Прюитт. Почему же подобного эффекта не были при занятиях кроссфитом? Ученый объясняет это количеством энергии, которое требуется мозгу при каждом упражнении. Плавание - это занятие, которое дети могут выполнить без особых раздумий или инструкций. Оно более автоматизировано. А упражнения из кроссфита были для детей в новинку. Сначала им требовалось выучить движения, на что тратилась умственная энергия.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026