Sensormærkater forvandler menneskekroppen til en multi-touch overflade

Sensorer gør det nu muligt at fange berøring af kroppen meget præcist, selv fra flere fingre. Forskere har med succes testet en ny prototypesensor i fire forskellige applikationer.

"Menneskekroppen tilbyder en stor overflade, der er let tilgængelig, selv uden øjenkontakt, "sagde Jürgen Steimle, professor i datalogi ved Saarland Universitet, forklarer forskernes interesse for denne bogstavelige grænseflade mellem mennesker og computere. Udviklingen var udfordrende, fordi sådanne sensorer ikke kunne måle berøringer præcist nok, de kunne heller ikke fange dem fra flere fingerspidser samtidigt.

Prototypesensoren, navngivet Multi-Touch Skin, ligner strukturmæssigt de berøringsskærme, der er velkendte fra smartphones. To stablede elektrodelag, hver i rækker og kolonner, danne en slags koordinatsystem, ved hvis skæringspunkt konstant måles elektrisk kapacitans. Kapacitansen reduceres på det punkt, hvor fingrene rører sensoren, fordi fingrene leder elektricitet og derfor lader ladningen løbe væk. Disse ændringer registreres på hvert punkt, og dermed kan berøring fra flere fingre detekteres. For at finde den optimale balance mellem ledningsevne, mekanisk robusthed og fleksibilitet, forskerne vurderede forskellige materialer. Sølv blev valgt som dirigent, PVC -plast til isoleringsmaterialet mellem elektroderne, og PET -plast til substratet; sensoren kunne udskrives ved hjælp af en husholdnings inkjetprinter på mindre end et minut.

"Så vi virkelig kunne bruge sensorerne på alle dele af kroppen, vi måtte frigøre dem fra deres rektangulære form. Det var et vigtigt aspekt, "forklarer Aditya Shekhar Nittala, der forsker i Jürgen Steimles gruppe. Forskerne udviklede derfor software til designere til at skabe deres egne ønskede sensorformer. I programmet, designeren tegner først sensorens ydre form, skitserer derefter området inden for denne ydre form, der skal være berøringsfølsomt. En særlig algoritme beregner derefter det layout, der optimalt vil dække dette definerede område med berøringsfølsomme elektroder. Endelig, sensoren udskrives.

Nytten af ​​denne nye formfrihed demonstreres i en af ​​de fire testprototyper, hver af dem forskerne producerede med deres nye fremstillingsmetode. Det var designet til at passe til en testdeltagers højre øre. Motivet kunne stryge opad eller nedad for at bruge det som en lydstyrkekontrol. Når du stryger til højre eller venstre, ændres den sang, der afspilles, mens berøring med en flad finger stopper sangen.

For Saarbrücken -forskerne, Multi-Touch Skin er yderligere et bevis på, at forskning i grænseflader på huden er umagen værd. I fremtiden, de vil fokusere på at levere endnu mere avancerede sensordesignprogrammer, og at udvikle sensorer, der fanger flere sensoriske modaliteter.