Создано быстродействующее сенсорное покрытие, не требующее непосредственного прикосновения - «Наука и технологии»

Благодаря сенсорным экранам наших смартфонов, планшетов и портативных компьютеров, прикосновение к экрану стало доминирующим методом взаимодействия человека с компьютером, потеснив с этого места перемещение указателя и щелчков кнопками компьютерной мыши. И исследователи из Института Макса Планка, Мюнхен, Германия, сделали еще один шаг на пути дальнейшего развития сенсорных технологий, созданное ими сенсорное покрытие TPI (touchless positioning interface) для своей работы не требует непосредственного прикосновения пальца к поверхности дисплея.

Технологии сенсорных дисплеев, не требующих прямых прикосновений к поверхности, разрабатываются достаточно давно. Они могут решить несколько основных проблем, проблему механического износа поверхности, проблему переноса болезнетворных микроорганизмов через дисплеи, установленные в общественных местах и массу других схожих проблем. Однако, все что было создано в этом направлении ранее не обладает необходимыми характеристиками, в частности, быстродействием. Некоторым системам требуется несколько секунд для того, чтобы обнаружить поднесенный к поверхности палец человека.

Германские исследователи использовали в своей разработке сверхвысокочувствительный датчик влажности, который способен зарегистрировать даже то крошечное количество воды, испаряющейся из пота, выделяющегося на кончике пальцев. А дополнительную информацию дают специальные наноструктуры, которые усеивают поверхность материала и изменяют свой цвет в ответ на приближение пальца человека.

В материал, из которого изготовлены наноструктуры богат сложным химическим соединением HnSbnP2035, xH20 (phosphatoantimonic acid), которое интенсивно поглощает молекулы воды, сильно увеличиваясь при этом в размерах. Более того, каждая поглощенная молекула воды увеличивает удельную электрическую проводимость, что используется электронной системой в качестве основного сигнала о приближении пальца к поверхности.

Изменение геометрических размеров наноструктур изменяет оптические свойства материала, который начинает отражать свет строго определенной длины волны. И, в зависимости от расстояния между пальцем и поверхностью, цвет поверхности может изменяться от красного до синего, служа индикатором того, что сенсорный экран воспринял приближение пальца и может распознавать его движения. Изменение цвета - это полезный дополнительный индикатор, но вся прелесть разработанной технологии заключается в ее быстродействии. В отличие от других подобных технологий, новая сенсорная поверхность реагирует на приближение пальца в течение нескольких миллисекунд.

Немецкие исследователи признают, что до уровня полной готовности их сенсорной технологии пройдет еще немало времени. Во-первых, им необходимо упростить процесс производства, сделав его подходящим для условий массового производства. Во-вторых, потребуется разработка специального защитного покрытия, которое позволит сохранить в целостности наноструктуры от разрушения в результате непредвиденного контакта с пальцами человека или с другими предметами. Кроме этого, защитное покрытие не должно влиять на свойства материала поверхности, на основе которых и работает новая сенсорная технология.