Új áttörés a haptikus technológiában, amely bonyolult tapintási érzeteket utánoz

A bőrünk sok érzékelővel bír, és érzékeli a nyomást, rezgést, nyújtást. A Northwestern szakemberei most egy eszközt készítettek, amely ezeket az érzeteket pontos mozdulatban adja vissza. A kutatást 2025. március 28-án a Science folyóiratban teszik közzé.

Az innovatív készülék működése

A könnyű, vezeték nélküli eszköz a bőrön ülve, az erőt bármely irányba alkalmazva hoz létre különféle érzeteket. Az eszköz rezgést, nyújtást, nyomást, csúsztatást és forgást kelt. A berendezés együttesen is képes többféle érzést keverni; azt lassan vagy gyorsan adja vissza, hogy a tapintás hiteles legyen.

A készülék kis, újratölthető akkumulátorral működik. Bluetooth-kapcsolaton keresztül csatlakozik a virtuális szemüvegekhez és okostelefonokhoz. A kialakítása miatt a test tetszőleges részén elhelyezhető, és más eszközökkel is együttesen használható.

A kutatók bíznak abban, hogy az eszköz jobb virtuális élményt hoz. Az eszköz segítheti a látássérülteket a tájékozódásban, és online vásárláskor a képernyőn látható textúrákat hitelesen adja vissza. A távoli egészségügyi vizsgálatoknál is jól jöhet, sőt, a halláskárosultak számára adhat érzetet a zenéhez.

A fejlesztés mögött álló tudósok

A Northwestern mérnökei közül John A. Rogers vezette az eszköz fejlesztését. Ő vezet a bioelektronika területén, és a professzori címét a Material Science and Engineering, Biomedical Engineering és Neurological Surgery területein viseli. A kutatást segítette Yonggang Huang, a Mechanical Engineering tanára, valamint a civil és környezetmérnöki tanszék oktatója.

Korábban kis, programozható, vibráló aktuátorokat terveztek, amelyek érzetet adtak vissza. Most ez a munka a tapintás hitelesebb visszaadását tűzte célul.

Haptikus technológia fejlődése

Az utóbbi években a látás- és hallástechnológiák nagy változáson mentek keresztül. Új hangszórók és virtuális valóság szemüvegek jelentek meg. Ezzel a tapintás terén lassabb előrelépés volt tapasztalható, mivel a rendszerek csak rezgési mintákat adtak.

Az emberi tapintás sok rétegből áll. Külön receptorok vannak a bőr mélyén, melyek külön-külön érzékelnek. Az új aktuátor a teljes mozgás lehetőségét adja, így bármilyen erőt a bőr felé irányít.

Az érintések világának életre keltése

A készülék tartalmaz egy gyors mozgás érzékelőt, mely a helyzetet méri a térben. Ez azt is jelenti, hogy a visszajelzés a felhasználó állapotához igazodik. Ha például a kézen található, a készülék érzékeli, hogy a kéz felfelé vagy lefelé van. A rendszer így számol a sebességgel, gyorsulással és forgással.

John A. Rogers mondja, hogy a funkció jól működik, amikor textúrákat érintünk vagy a térben mozogunk. Az eszköz átviszi az információt a bőr kapcsán, akár a zenét is úgy alakítva, hogy tapintható legyen.

A kutatás eredményeit a "Teljes mozgás szabadsággal rendelkező aktuátorok, mint fejlett haptikus interfészek" című dolgozat írja le. Ez a munka segíti a digitális és fizikai világ közötti határ áthidalását.