Un touch screen con texture

I touch screen sono onnipresenti oggi. Ma una lamentela comune è che la superficie liscia non è così bella da usare come una tastiera fisica. Mentre alcuni dispositivi touch-screen utilizzano vibrazioni meccaniche per migliorare l'esperienza degli utenti con le tastiere virtuali, l'approccio non è ampiamente utilizzato, principalmente perché le vibrazioni meccaniche sono difficili da implementare bene e spesso fanno ronzare l'intero dispositivo nella tua mano, invece di solo un punto particolare sullo schermo.

Sensazione sottile: In questa dimostrazione di TeslaTouch, un dito è fermo mentre l'altro avverte la sensazione di attrito mentre si muove.

Ora, gli ingegneri di tre diversi gruppi stanno proponendo un tipo di feedback tattile che ritengono sarà più popolare del ronzio meccanico. Chiamata elettrovibrazione, la tecnica utilizza cariche elettriche per simulare la sensazione di vibrazione e attrito localizzati, fornendo trame touch-screen impossibili da simulare utilizzando attuatori meccanici.

Uno di questi gruppi, composto da ricercatori della Disney Research di Pittsburgh, della Carnegie Mellon University e dell'Università di Paris Sud, ha presentato un documento all'inizio di questo mese al Simposio sul software e la tecnologia dell'interfaccia utente (UIST) a New York City . Nel documento, hanno descritto il loro approccio all'elettrovibrazione, chiamato TeslaTouch, in cui hanno modificato un pannello tattile commerciale di 3M che utilizza il rilevamento capacitivo, l'approccio utilizzato nella maggior parte dei telefoni cellulari e nell'iPad.

Il pannello touch è costituito da elettrodi trasparenti su una lastra di vetro rivestita con uno strato isolante. Applicando una tensione periodica agli elettrodi tramite connessioni utilizzate per rilevare la posizione di un dito sullo schermo, i ricercatori sono stati in grado di indurre efficacemente una carica in un dito trascinato lungo la superficie. Modificando l'ampiezza e la frequenza della tensione applicata, la superficie può sembrare irregolare, ruvida, appiccicosa o vibrante. La principale differenza è il circuito di controllo appositamente progettato che produce le sensazioni.

È una sfida, dice Ivan Poupyrev di Disney Research, per far vibrare uno schermo in un modo che abbia senso per un utente. Quando un intero dispositivo ronza, può essere più fastidioso che utile. Ci sono anche ostacoli tecnici e costi aggiuntivi nel far muovere meccanicamente un touch screen. L'obiettivo, quindi, era creare una sensazione tattile senza utilizzare alcun movimento meccanico. Sembra pazzesco, dice Poupyrev, ma è quello che abbiamo fatto con TeslaTouch.

L'elettrovibrazione è stata proposta per la prima volta per i touch screen negli anni '50, ma l'approccio non ha visto un uso diffuso perché gli schermi non hanno avuto successo commerciale fino a poco tempo fa. Ora, con molti ricercatori alla ricerca di modi per migliorare gli schermi ormai popolari, anche altri gruppi hanno riscoperto l'elettrovibrazione. Nokia annunciato di recente un prototipo di smartphone che utilizza l'approccio. E una società finlandese chiamata Senseg ha anche implementato l'elettrovibrazione nei touch screen, avendo concluso accordi con tre società per incorporare la tecnologia in prodotti che potrebbero essere disponibili nel 2011.

Tutti e tre i gruppi hanno depositato brevetti per l'elettrovibrazione; ognuno delinea un approccio diverso. Attualmente, la dimostrazione Disney fornisce solo la sensazione di consistenza quando un dito si muove, anche se il gruppo sta lavorando su un modo per dare un feedback a un dito fermo. La tecnologia di Senseg, tuttavia, fornisce già un feedback localizzato a un dito immobile, afferma Ville Mäkinen , fondatore della società.

Un'altra limitazione del prototipo Disney è che fornisce solo una sensazione alla volta. Tuttavia, è possibile suddividere lo schermo in vari modi per generare sensazioni diverse in diverse parti dello schermo, ma molto probabilmente il design di tale schermo dipenderà dall'applicazione specifica.

Nokia sta esplorando modi per utilizzare il feedback tattile come un modo per aumentare la comunicazione con un'altra persona, afferma Tapani Ryhänen, direttore del laboratorio Nokia a Cambridge, Regno Unito. C'è la possibilità di usarlo come un tipo di comunicazione, dice, quindi se faccio qualcosa sul mio schermo, puoi sentirlo sul tuo schermo.

Mentre l'elettrovibrazione può fornire una sensazione diversa per i touch screen, il tipo di interazione è alquanto limitato, afferma Bic Schediwy, direttore della ricerca presso una società di touch screen chiamata Synaptics. Poiché alcuni sistemi funzionano solo quando si muove un dito, questi sistemi non sono in grado di simulare il clic di un pulsante, uno dei maggiori problemi con i touch screen. Inoltre, dice, nelle dimostrazioni dei sistemi di elettrovibrazione, sembra che le persone abbiano risposte diverse alla corrente indotta, probabilmente a causa del diverso spessore della pelle.

Al simposio UIST, i ricercatori Disney hanno mostrato una serie di demo per illustrare TeslaTouch, tra cui una finestra ricoperta di ghiaccio simulata che cambia l'attrito quando il ghiaccio virtuale viene rimosso e una pista che fornisce sensazioni diverse quando un dito attraversa terreni diversi. A disposizione per testare il sistema era Patrick Baudisch , professore di informatica al Istituto Hasso Plattner a Potsdam, in Germania. Sebbene le demo fossero semplici, dice, erano molto convincenti. TeslaTouch potrebbe non fornire la base per sbarazzarsi di tastiere o simili, afferma Baudisch, ma arricchisce davvero l'interazione sui dispositivi touch.

Poupyrev della Disney non è sicuro di ciò che la sua azienda intende fare con la tecnologia, ma le applicazioni più ovvie riguardano l'affilatura dell'elettrovibrazione in modo che possa essere utilizzata per disegnare e dipingere più facilmente su una superficie liscia al tatto. Poupyrev pensa anche che l'elettrovibrazione, poiché è così facilmente implementabile, potrebbe trovare una casa in applicazioni più insolite, come grandi superfici come la carta da parati e materiali conformabili come il tessuto.

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