Een team uit Amerika heeft VoxeLite ontwikkeld: een ultradunne pleister die je smartphonescherm een textuur kan geven.
Stel je voor dat je video’s op het scherm van je telefoon niet alleen ziet en hoort, maar ook voelt. Ingenieurs van Northwestern University komen daar nu een stap dichterbij met de ontwikkeling van VoxeLite: een ultradun, buigzaam apparaat dat aanrakingen kan nabootsen met een enorme nauwkeurigheid. Het onderzoek is te vinden in het blad Science Advances.
Extreem snel en nauwkeurig
Volgens de onderzoekers haalt VoxeLite voor het eerst ‘human resolution’. Dat betekent dat het apparaat tastprikkels kan geven met ongeveer dezelfde nauwkeurigheid en snelheid als dat een menselijke vingertop kan voelen. VoxeLite ziet eruit als een soort pleister die je om je vingertop draagt. Daarnaast is het ook enorm comfortabel om te dragen. “We wilden een apparaat maken dat je net zo vanzelfsprekend draagt als een bril,” vertelt promovendus Sylvia Tan. “Je kan het de hele dag dragen zonder er last van te hebben.”
Binnenin VoxeLite is een dun laagje te vinden dat gevuld is met kleine, zachte ‘koepeltjes’ die het team ook wel ‘nodes’ noemt. Die nodes werken net als de pixels van je scherm: heel veel kleine nodes proberen samen te werken om zo een realistische ervaring te creëren. Elke node kan afzonderlijk worden aangestuurd en licht in de huid drukken.
De afstand tussen de nodes blijkt veel uit te maken: als ze te dicht op elkaar zitten voelt het voor de huid als één punt. Als ze te ver uit elkaar liggen raken details verloren. Tan heeft daarom meerdere versies ontwikkeld van VoxeLite waarbij die afstand tussen de nodes veel verschilt. Uit het onderzoek is gebleken dat een afstand van 1,6 millimeter tussen elke node het meest ideaal is.
Spanning maakt het verschil
De nodes kunnen in de huid drukken doordat ze gebruik maken van een natuurkundig verschijnsel dat ‘electroadhesion’ heet. Je ziet dit verschijnsel bijvoorbeeld plaatsvinden als je over een ballon wrijft en die daarna tegen een muur houdt. Wat je zal zien is dat de ballon lichtelijk probeert om te blijven ‘plakken’. VoxeLite maakt gebruikt van hetzelfde idee. In elke node zit een elektrode. Als daar een kleine spanning op wordt gezet wil de node ineens de huid ‘vastgrijpen’.
Vervolgens kunnen verschillende structuren gevoeld worden door die spanning te veranderen. Bij hogere spanning wil een node de huid sterker ‘vastgrijpen’, waardoor bewegingen stroever en ruwer aanvoelen. Bij lagere spanning voelt het juist gladder en glibberiger. Dat ‘vastgrijpen’ gebeurt trouwens heel snel: tot wel 800 keer per seconde.
Het achterliggende idee bouwt voort op eerder werk van dezelfde groep genaamd TanvasTouch. Het doel was toen alleen om het aanraken van een scherm anders te laten voelen. VoxeLite doet daar nu dus een schepje bovenop: omdat je het apparaat als een pleister om je vingertop draagt kan het in veel verschillende scenario’s toegepast worden.
Indrukwekkend resultaat
VoxeLite bleek het tijdens testen in het lab indrukwekkend goed te doen. Gebruikers kregen in het lab via VoxeLite verschillende materialen voorgeschoteld om te voelen, zoals leer, corduroy en badstof. Daarnaast werd er ook een ‘richtingaanwijzing’ gegeven via VoxeLite die ze moesten identificeren. De resultaten mogen er zijn: 87 procent van alle richtingaanwijzingen werd herkend.
Tijdens het voelen van verschillende materialen was dat hoge slagingspercentage niet anders: 81 procent van alle testen bleek op dat vlak succesvol. En ook indrukwekkend: als het apparaatje uitstaat voel je het nauwelijks om je vinger zitten en blijft je tastzintuig normaal werken. Dat betekent dat gebruikers soepel kunnen wisselen tussen het voelen van echte objecten en digitale prikkels zonder het systeem af te doen.
De mogelijke toepassingen zijn dan ook breed. In virtual reality zou VoxeLite ervoor kunnen zorgen dat virtuele werelden niet alleen zichtbaar en hoorbaar zijn, maar ook voelbaar. Op smartphones en tablets zouden afbeeldingen en video’s op het scherm ineens een ‘textuur’ kunnen krijgen, zodat je bijvoorbeeld eerst een shirt kan voelen voordat je het bestelt.
Het team denkt zelfs aan de optie om VoxeLite in te zetten als hulpmiddel voor mensen met een visuele beperking. Denk bijvoorbeeld aan een app die teksten op een menukaart omzet in braille, of een app die slechtzienden de weg wijst via richtingaanwijzingen.
We schreven vaker over wearables, lees bijvoorbeeld ook Smartwatches: bevorderen ze je gezondheid of juist niet? en Wie een hartstilstand krijgt als er verder niemand in de buurt is, is kansloos, maar daar gaat dit slimme horloge verandering in brengen . Denk ook aan Wetenschappers ontwikkelen een digitale assistent die helpt om de kathedraal van Lausanne overeind te houden
