Исследователи из Нью-Йоркского университета – дипломник Илья
Розенберг (Ilya Rosenberg) и профессор Кен Перлин (Ken Perlin) – разработали
уникальную технологию, с помощью которой можно изготавливать чувствительные и
устойчивые к повреждениям сенсорные покрытия практически любой площади.
Сенсорные экраны прочно вошли в нашу жизнь, однако они
по-прежнему довольно дороги в производстве и страдают определенными
недостатками. На первых порах производители использовали так называемые
резистивные сенсоры, которые определяли место контакта по изменению
электрического сопротивления сетки из прозрачных проводников. Резистивные
сенсорные экраны могут определить только одно касание – для мультисенсорных
приложений понадобились новые технологии и они появились. Емкостные сенсорные
экраны, которые сейчас используются во многих современных смартфонах, чувствуют
контакт пальца с поверхностью за счет изменения электрической емкости в системе
«палец-экран». У емкостных экранов есть свои недостатки – они плохо работают со
стилусами и лучше всего подходят для управления пальцами.
Разработка Розенберга и Перлина может существенно изменить
расстановку сил на рынке сенсорных приложений. Впервые идея сенсорных
поверхностей пришла Розенбергу три года назад, когда он работал с так
называемыми резистивными чернилами, чувствительными к нажатию. Изначально эти полимерные
материалы планировалось использовать в покрытии теннисных кортов, чтобы точно
определять, куда упал мяч – в поле или за его границами. Возможности материала
настолько впечатлили Розенберга, что он пришел к профессору Перлину, чтобы
адаптировать решение для современных мультисенсорных систем.
Технология компании Toucho позволяет производить сенсорные
полимерные покрытия, которые сочетают в себе все преимущества резистивных и
емкостных сенсоров. Для производства на тонкую полимерную пленку наносится сеть
тончайших проводников, а сверху типографским способом наносится покрытие
полимерных чернил, изменяющих сопротивление при нажатии. Стоимость такого покрытия
при массовом производстве должна составить около 100 долларов за квадратный
метр, хотя сейчас удельная стоимость опытного производства составляет 100
долларов за лист А4.
Чувствительность и механическая стойкость нового сенсорного
покрытия настолько высоки, что при измерении единичного усилия, приложенного к
поверхности, силой от 5 грамм до 5 килограмм погрешность измерения составляет всего 2,5%. Такой точности вполне достаточно, чтобы фиксировать нажатие
стилусом или удар барабанной палочкой по электронному барабану.
Авторы новой технологии видят самые широкие перспективы по
применению нового материала в самых разных сферах. Например, такой сенсор можно
вставить в стельку обуви, чтобы контролировать походку, или встроить в
больничную кровать, чтобы медсестра знала, что пациент слишком долго лежит без
движения. Высокая чувствительность и большая площадь таких экранов позволяет
анализировать распространение акустических колебаний в воде и воздухе – это
может оказаться полезным при проектировании новых обводов корпуса для самолетов
и морских судов. Конечно, сенсоры давления уже применяются в подобных задачах,
но они слишком дороги для крупномасштабного применения.
Сейчас разработчики заявляют, что их технология изготовления
сенсорных экранов разных размеров без существенного увеличения стоимости
полностью готова к внедрению в производство. Кроме того, авторы надеются в
ближайшем будущем представить прозрачную версию своего сенсорного покрытия: это
уже станет настоящей революцией для современной индустрии устройств с
сенсорными экранами – Интернет-киосков, платежных терминалов, смартфонов и др.
Подробнее о новой перспективной технологии изготовления
недорогих полимерных мультисенсорных экранов большой площади на основе
резистивных чернил можно прочитать в подробном обзоре на сайте Technology Review.
|
