Исследователи Калифорнийского университета в Санта-Барбаре представили прототип необычного дисплея, способного превращать изображение в осязаемую поверхность. Пользователь видит графику — и одновременно чувствует под пальцами едва заметные выпуклости, соответствующие пикселям на экране.
Невозможная идея
Началось всё с простой, почти наивной, но цепляющей мысли. В 2021 году профессор Йон Виссел задал аспиранту Максу Линнандеру вопрос, который позже определил весь проект: может ли свет, формирующий картинку, стать чем-то, что можно почувствовать?
Даже сами учёные сомневались. «Мы не знали, возможно ли это в принципе», — вспоминает Виссел. Но именно это сомнение и подстегнуло команду. Месяцы теоретических расчётов и симуляций не давали прорыва — пока в декабре 2022 года Линнандер не собрал прототип на одном-единственном пикселе, активируемом диодным лазером.
Результат оказался впечатляющим. «Я положил палец и ощутил отчётливый тактильный импульс в момент вспышки света», — говорит Виссел. Так исследователи поняли: идея работает.
Как работает технология
В основе системы — тонкие панели, усыпанные миллиметровыми оптотактильными пикселями. Внутри каждого — миниатюрная полость с воздухом и подвешённая графитовая плёнка. Когда на неё попадает свет, плёнка нагревается почти мгновенно. Воздух расширяется — и пиксель выпирает вверх примерно на миллиметр, создавая ощутимую «горбинку».
За всё отвечает маломощный сканирующий лазер: он одновременно и подсвечивает поверхность, и обеспечивает энергию. Лазер быстро пробегает по панели, активируя каждый пиксель всего на долю секунды. Внутри экрана нет ни проводов, ни встроенной электроники — именно это делает технологию лёгкой и масштабируемой.
Частота обновления достаточна, чтобы анимация ощущалась плавной в реальном времени. Команда уже создала панели с более чем 1500 независимыми пикселями — и уверена, что современные проекторы позволят увеличить это число во много раз.
Что это даёт на практике
Эксперименты с участниками показали: люди легко находят отдельные пиксели, различают направление движения и узнают пространственные паттерны с точностью до миллиметра.
Такое сочетание визуальной и тактильной информации открывает широкий набор применений:
- тактильные органы управления в автомобилях,
- «ощутимые» иллюстрации в электронных книгах,
- интерактивные поверхности в «умных» зданиях,
- новые форматы образовательных и дизайнерских интерфейсов.
Любопытно, что идея имеет корни в XIX веке — Александр Белл экспериментировал с модулированным солнечным светом, вызывая вибрации воздуха в трубках. Теперь похожие принципы стали основой современного интерфейса, который позволяет «чувствовать» свет.
Учёные уверены: однажды всё, что видно на экране, можно будет ощутить пальцами.
Исследование опубликовано в Science Robotics.
