Пара инженеров из Делфтского технологического университета в сотрудничестве с коллегами из Университета Экс-Марсель сообщает, что воздействие ультразвука на поверхность стеклянной пластины может имитировать ощущение нажатой кнопки. Лоранс Виллемет, Михаэль Виертлевски и Жослин Моннойер опубликовали статью в Journal of The Royal Society Interface, в которой описали устройство, созданное ими для проверки идеи использования ультразвука в качестве тактильного усилителя экрана.
В настоящее время пользователи, нажимающие кнопки на экранах своих смартфонов, не получают особого физического отклика — инженеры-телефонисты хотели бы это изменить. В этой новой работе исследователи рассмотрели идею использования ультразвука на стеклянной пластине для имитации ощущений от нажатия физической кнопки.
Исследователи создали устройство, объединив два модуля. Один из них использовал синий и красный свет для оптического отслеживания движения приближающегося пальца. Другой отслеживал и реагировал на прикосновения. Вместе эти модули управляли пьезоактуаторами, которые генерировали ультразвук с частотой 28,85 кГц. Устройство было прикреплено к стеклянной пластине, которая, в свою очередь, удерживалась на месте алюминиевой рамой. В рабочем состоянии актуаторы приводились в действие несущим сигналом ±200 В.
Затем полученное устройство было протестировано на 12 добровольцах — при длине волны в 2 микрометра вероятность того, что ощущение нажатия кнопки было 75%. Исследователи отметили, что многие из добровольцев сообщили, что прикосновение к пластине действительно ощущалось как движение кнопки под их пальцем.
Исследователи также использовали высокоскоростные камеры для записи действий, чтобы лучше понять факторы, лежащие в основе ощущения нажатия кнопки. Они обнаружили, что в кончике пальца человека сохраняется напряжение в виде упругой энергии. Когда нажимается кнопка (или имитируется ультразвуком), эта энергия высвобождается, что приводит к расслаблению кожи на кончике пальца, что напоминает действие физической кнопки. Они также отметили, что это ощущение возникает из-за того, что ультразвук слегка отталкивает кончик пальца от поверхности стеклянной пластины.