Universiteit van Californië introduceert tactiele schermen die licht omzetten in voelbare sensaties

Ingenieurs van de Universiteit van Californië, Santa Barbara (UCSB) hebben in december 2025 een baanbrekende displaytechnologie onthuld. Deze technologie zet geprojecteerd licht direct om in tastbare aanrakingssensaties, wat een significante breuk betekent met de conventionele methoden van vibratie-feedback. Dit resultaat, voortkomend uit een multidisciplinaire inspanning, stelt gebruikers in staat om dynamische beelden op het scherm niet alleen te zien, maar ook daadwerkelijk te voelen.

Het onderzoekstraject werd ingezet door professor Jonge W. Seo, die eind september 2021 de uitdaging aanging om het licht dat een beeld vormt, te transformeren in iets wat men kan waarnemen via de tastzin. Na ongeveer een jaar van modellering en diverse mislukte pogingen, presenteerde promovendus Max Linnander in december 2022 een werkend prototype. Dit prototype bestond uit slechts één pixel, aangedreven door de pulsen van een laagvermogen laserdiode, zonder enige ingebouwde elektronica.

Elke afzonderlijke pixel is in essentie een microkamer. Deze kamer bevat een grafietlaag die is afgesloten onder een flexibel siliconenmembraan. Wanneer licht van een projector op het grafiet valt, absorbeert dit de energie en warmt het snel op. Deze temperatuurstijging veroorzaakt een uitzetting van de lucht binnenin de kamer. Deze expansie duwt het membraan naar buiten, waardoor een voelbare fysieke verheffing ontstaat. Het team van het RE Touch Lab, gevestigd in het California NanoSystems Institute van UCSB, benadrukt dat de eenvoud van het ontwerp de complexiteit verplaatst van het displayoppervlak naar de externe projector. Dit opent de deur naar de ontwikkeling van buigzame en tactiele oppervlakken.

Het prototype dat de onderzoekers demonstreerden, bevatte een matrix van 1511 onafhankelijk aanstuurbare pixels, verdeeld over een oppervlakte van 15 bij 15 centimeter. De reactiesnelheid van het systeem werd gemeten tussen de 2 en 100 milliseconden. Dit maakt het mogelijk om tactiele effecten te genereren die dynamisch genoeg zijn om beweging weer te geven. Gebruikersonderzoeken bevestigden de hoge effectiviteit van de technologie: proefpersonen behaalden een nauwkeurigheid van meer dan 90 procent bij het bepalen van de bewegingsrichting en rotatie van objecten, en konden zowel ruimtelijke als temporele patronen onderscheiden.

Deze innovatie, gedetailleerd gepubliceerd in het tijdschrift Science Robotics, vormt een aanzienlijke stap voorwaarts ten opzichte van traditionele tactiele interfaces. Die vereisen immers vaak ingewikkelde bedrading en complexe motorarrays. Het UCSB-team, bestaande uit experts van de afdelingen Werktuigbouwkunde, Elektrotechniek en Computertechniek, evenals het programma voor Mediakunst en Technologie, heeft het tactiele oppervlak energie-passief gemaakt. Desondanks is het systeem zodanig afgesteld dat het ongemakkelijke temperatuurstijgingen op de huid van de gebruiker voorkomt.

De potentiële impact van deze uitvinding is breed. Denk hierbij aan autosensorschermen die fysieke bedieningselementen nabootsen, e-readers met voelbare illustraties, of slimme architecturale wanden voor mixed reality-toepassingen. Omdat het licht zowel de verlichting als de energievoorziening verzorgt, hebben de displayoppervlakken geen interne elektronica nodig. Dit maakt ze potentieel schaalbaar voor veel grotere formaten, gebruikmakend van hedendaagse laser videoprojectoren. Het is een ontwikkeling die de manier waarop wij met digitale informatie omgaan, fundamenteel kan veranderen.