UCSB'den Işıkla Fiziksel Hissiyata Dönüşüm Sağlayan Dokunsal Ekran Teknolojisi

Kaliforniya Üniversitesi, Santa Barbara (UCSB) mühendisleri, geleneksel titreşimli geri bildirim yöntemlerinden önemli ölçüde uzaklaşarak, yansıtılan ışığı doğrudan fiziksel dokunma hissine çevirebilen yeni bir ekran teknolojisini Aralık 2025'te kamuoyuna tanıttı. Disiplinler arası bir çalışmanın ürünü olan bu yenilik, kullanıcıların ekrandaki dinamik grafikleri yalnızca görmesini değil, aynı zamanda hissedebilmesini de sağlıyor.

Bu çığır açan araştırmanın fitilini, Profesör Jon Wyss tarafından Eylül 2021'in sonlarında yakılan bir hedef ateşledi: Görüntüyü oluşturan ışığı somut, hissedilebilir bir şeye dönüştürmek. Yaklaşık bir yıllık modelleme ve deneme yanılmaların ardından, Aralık 2022'de doktora öğrencisi Max Linnander, tek bir pikselden oluşan çalışan bir prototip sergiledi. Bu prototip, herhangi bir yerleşik elektronik devreye ihtiyaç duymadan, düşük güçlü bir lazer diyotunun flaşları ile çalıştırılıyordu.

Her bir piksel, esnek bir silikon zarın altında mühürlenmiş bir grafit katmanı içeren bir mikro-kamera olarak işlev görüyor. Projektörden gelen ışık grafite yönlendirildiğinde, enerji emilir ve hızla ısınır; bu da kameranın içindeki havanın genleşmesine neden olur. Bu genleşme, zarı dışarı doğru iterek hissedilebilir fiziksel bir çıkıntı oluşturur. UCSB bünyesindeki California NanoSystems Institute'ta yer alan RE Touch Lab ekibi, tasarımın sadeliğinin karmaşıklığı ekran yüzeyinden harici projektöre kaydırdığını vurguluyor; bu durum, esnek dokunsal yüzeylerin önünü açıyor.

Araştırmacıların sergilediği prototip, 15'e 15 santimetrelik bir alana yerleştirilmiş, bağımsız olarak adreslenebilen 1511 piksellik bir dizi içeriyordu. Sistemin tepki süresi 2 ila 100 milisaniye arasında ölçüldü; bu hız, hareketin gösterilebileceği kadar dinamik dokunsal efektler yaratmaya yeterli. Kullanıcı deneyleri, teknolojinin yüksek etkinliğini doğruladı: Gönüllüler, nesnelerin hareket ve dönüş yönlerini belirlemede yüzde 90'ın üzerinde doğruluk oranına ulaştı ve hem uzamsal hem de zamansal desenleri ayırt edebildi.

Science Robotics dergisinde yayımlanan bu gelişme, karmaşık kablolama ve motor dizileri gerektiren geleneksel dokunsal arayüzlere kıyasla büyük bir ilerlemeyi temsil ediyor. Makine Mühendisliği, Elektrik Mühendisliği ve Bilgisayar Mühendisliği bölümlerinden uzmanların yanı sıra Medya Sanatları ve Teknolojileri Programı üyelerinden oluşan UCSB ekibi, dokunsal yüzeyi enerji açısından pasif hale getirmeyi başardı. Ayrıca sistem, kullanıcının cildinde rahatsız edici bir sıcaklık artışı olmasını önleyecek şekilde ayarlandı.

Bu teknolojinin potansiyel etkisi, fiziksel kontrolleri taklit eden otomotiv dokunmatik ekranlarından, somut illüstrasyonlara sahip e-kitaplara ve artırılmış gerçeklik için akıllı mimari duvarlara kadar geniş bir alana yayılıyor. Işık hem aydınlatma hem de enerji iletimi sağladığından, ekran yüzeylerinin kendi içlerinde elektronik devreye ihtiyacı kalmıyor. Bu da, mevcut lazer video projektörleri kullanılarak potansiyel olarak çok daha büyük formatlara ölçeklenebilmenin önünü açıyor.