Science Robotics: ученые создали дисплей, оживающий под пальцами с помощью света

Американские исследователи из Калифорнии представили инновационную технологию трёхмерного дисплея, интегрирующую визуализацию и тактильную обратную связь посредством оптического воздействия на поверхность. Результаты их работы, опубликованные в престижном журнале Science Robotics, раскрывают метод генерации тактильных импульсов с использованием световых волн, что открывает новые перспективы в области тактильных интерфейсов и интерактивных систем.

В рамках проекта, реализованного группой учёных из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, была разработана концепция «оптотактильных поверхностей», состоящих из массива воздушных ячеек, размещённых между тонкой мембраной и графитовой пленкой. При воздействии света определённой длины волны на графитовую плёнку происходит её локальный нагрев, что вызывает расширение воздушной ячейки и деформацию мембраны на микроскопическом уровне, генерируя тактильный отклик.

Профессор Йон Виссел, инициировавший данное направление исследований в 2021 году, предложил гипотезу о возможности использования световых волн для создания механических эффектов, воспринимаемых тактильно. Эта идея послужила основой для разработки технологии, объединяющей оптические и тактильные свойства в едином интерфейсе.

В конце 2022 года Макс Линнандер, ведущий специалист проекта, создал прототип оптотактильного пикселя, функционирующего на основе импульсного излучения диодного лазера без использования сложной электроники. Этот прототип послужил основой для разработки полномасштабного дисплея, способного управлять более чем 1500 пикселями посредством последовательного сканирования поверхности лазерным лучом. Время отклика каждого пикселя варьируется в диапазоне от 2 до 100 миллисекунд, обеспечивая высокую скорость обновления изображения и тактильных ощущений.

Параллельно с этим, учёные из Перми представили робота-пациента, предназначенного для обучения диагностике и лечению артериальной гипертензии. Данный тренажёр, основанный на имитации клинических сценариев, демонстрирует эффективность на 11% выше по сравнению с традиционными методами обучения. Робот предоставляет возможность отработки персонализированных терапевтических подходов, что особенно важно в условиях растущей распространённости гипертензии, от которой страдает более 1,4 миллиарда человек по всему миру.