Nyt elektrisk aktiveret materiale kan forbedre braillelæsere

Opdaterbare brailleskærme oversætter information fra computerskærme til hævede tegn, ofte langs bunden af ​​et tastatur. Men denne teknologi kan koste tusindvis af dollars og er begrænset, viser typisk en streng af tegn meget kortere end de fleste sætninger. Forskere rapporterer nu om et forbedret materiale, der kunne tage disse skærme til det næste niveau, giver dem, der er blinde eller har nedsat syn, lettere at forstå tekst og billeder, samtidig med at omkostningerne sænkes.

Forskerne præsenterer deres resultater gennem American Chemical Society (ACS) SciMeetings online platform.

"Med mere udvikling, vi tror, ​​at dette nye materiales egenskaber kunne gøre det muligt at skabe enheder med meget højere opløsning, måske endda dem, der er i stand til at vise anden information end tekst, såsom diagrammer eller kort, " siger Julia R. Greer, Ph.D., projektets hovedefterforsker.

Brailleskærme, der i øjeblikket er på markedet, er afhængige af den piezoelektriske effekt:En lille krystal udvider sig, når den påføres spænding, skubbe en nål opad for at oprette en prik. En enkelt karakter, såsom et brev, er kodet med op til otte sådanne prikker. Enheder på markedet viser typisk højst 80 tegn ad gangen, eller en brøkdel af en sætning eller tweet.

Forskere har for nylig rettet deres opmærksomhed mod elektroaktive polymerer (EAP'er) som en type materiale, der kunne forbedre disse skærme. EAP'er kunne vise meget mere information end konventionelle enheder, samt en større mangfoldighed af det. Hvad mere er, enhederne kunne være nemmere og billigere at fremstille. Det løfte er endnu ikke indfriet, imidlertid, og EAP-baserede skærme er stødt på mange problemer, herunder behovet for højspænding for at fungere og dårlig holdbarhed.

Greers team ved California Institute of Technology (Caltech) opfattede en helt ny type EAP baseret på polyioniske komplekser, og i sommeren 2019, gruppen begyndte at arbejde på en måde at syntetisere materialet. En forbedret EAP kan hjælpe braille -teknologien til at indhente det, der bruges af personer med syn, siger Rob Learsch, som dengang var kandidatstuderende i laboratoriet. "Braille -teknologien har ikke ændret sig meget siden 1980'erne, "bemærker han." Jeg synes, det ville være bemærkelsesværdigt at tillade alle at drage fordel af revolutionen i miniaturisering og beregning, der er sket. "

Mens konventionelle EAP'er er afhængige af elektrisk ladning, der akkumuleres på elektroder, det nye materiale indeholder positivt og negativt ladede polymerer kombineret til et tilfældigt netværk af kæder forbundet i knudepunkter. De negativt ladede polymerer danner et solidt stillads, som de positive binder til, fungerer som gummibånd, der trækker alt sammen. Anvendelse af et elektrisk felt optrævler disse forbindelser, som om at skære gummibåndene, og får materialet til at udvide sig udad. Den polyioniske EAP kræver meget mindre spænding, og er mere effektiv og modstandsdygtig, end konventionelle EAP'er.

Learsch har siden tilsluttet sig laboratoriet af Julia Kornfield, Ph.D., hos Caltech, hvor han og andre fortsætter med at studere materialets egenskaber og udvikle det til det punkt, hvor det kan bruges i brailledisplays og, måske, tilbyde ny funktionalitet til disse enheder. Fordi materialet kan fungere som en kondensator, generere et elektrisk signal, når der påføres tryk, det kunne bruges til at bygge brailleskærme, der reagerer på berøring, ligesom skærmen på en smartphone eller tablet.

Materialet kan også bruges til andre formål. Hvis den styres af præcise elektriske felter, Learsch siger, at han kunne forudse, at den åbnede og lukkede et robotled eller griber. "Der er meget forskning, der skal laves for at få os fra, hvor vi er nu, til disse typer produkter, men det er alt sammen en del af vores langsigtede vision, " siger Learsch.