Тактильные дисплеи Калифорнийского университета преобразуют свет в физические ощущения

Инженеры из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) представили в декабре 2025 года новую технологию дисплеев, которая преобразует проецируемый свет непосредственно в физические ощущения прикосновения, что представляет собой значительный отход от традиционных методов вибрационной обратной связи. Это достижение, являющееся результатом междисциплинарных усилий, позволяет пользователям не только видеть, но и ощущать динамическую графику на экране.

Исследование было инициировано профессором Йон Виселлом, который в конце сентября 2021 года поставил задачу преобразовать свет, формирующий изображение, в нечто ощутимое. После примерно года моделирования и неудачных попыток, в декабре 2022 года аспирант Макс Линнандер продемонстрировал работающий прототип, состоящий из одного пикселя, приводимого в действие вспышками маломощного лазерного диода без какой-либо встроенной электроники.

Каждый пиксель представляет собой микрокамеру, содержащую графитовый слой, запечатанный под гибкой силиконовой мембраной. Когда на графит направляется свет от проектора, он поглощает энергию и быстро нагревается, вызывая расширение воздуха внутри камеры. Это расширение выталкивает мембрану наружу, создавая физическую выпуклость, которую можно почувствовать. Команда из RE Touch Lab, базирующаяся в Калифорнийском центре (California NanoSystems Institute) при UCSB, подчеркивает, что простота конструкции позволяет перенести сложность от самой поверхности дисплея к внешнему проектору, что открывает путь к гибким тактильным поверхностям.

Прототип, продемонстрированный исследователями, включал массив из 1511 независимо адресуемых пикселей, расположенных на площади 15 на 15 сантиметров. Скорость отклика системы была измерена в диапазоне от 2 до 100 миллисекунд, что позволяет создавать достаточно динамичные тактильные эффекты для отображения движения. Исследования пользователей подтвердили высокую эффективность технологии: добровольцы достигали более 90% точности при определении направления движения и вращения объектов, а также могли различать пространственные и временные паттерны.

Эта разработка, опубликованная в журнале Science Robotics, представляет собой значительный прорыв по сравнению с традиционными тактильными интерфейсами, требующими сложного монтажа проводки и массивов двигателей. Команда UCSB, включавшая специалистов из Департаментов машиностроения, электротехники и компьютерной инженерии, а также Программы медиа-искусства и технологий, сделала тактильную поверхность энергетически пассивной, при этом система настроена так, чтобы избегать возникновения дискомфортного повышения температуры на коже пользователя.

Потенциальное влияние этой технологии распространяется на автомобильные сенсорные экраны, имитирующие физические элементы управления, электронные книги с осязаемыми иллюстрациями и интеллектуальные архитектурные стены для смешанной реальности. Поскольку свет одновременно обеспечивает и освещение, и подачу энергии, поверхности дисплеев не требуют встроенной электроники, что делает их потенциально масштабируемыми для гораздо больших форматов с использованием современных лазерных видеопроекторов.