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Un sensor táctil versátil
Vivimos en un mundo tecnológico cada vez más sensible, con varias formas en las que los teléfonos inteligentes y las tabletas detectan los toques y los gestos de nuestros dedos. Ahora, un nuevo tipo de tecnología táctil, desarrollada por investigadores de la Universidad de Munich y el Instituto Hasso Plattner, podría llevar a que se agregue sensibilidad táctil a elementos cotidianos como ropa, cables de auriculares, mesas de café e incluso trozos de papel.
Sensualidad sensible: Los materiales estirables se pueden hacer sensibles al tacto usando TDR cuando los cables están dispuestos en patrones particulares.
La nueva tecnología táctil se basa en algo llamado reflectometría en el dominio del tiempo, o TDR, que se ha utilizado durante décadas para encontrar daños en cables submarinos. TDR es simple en teoría: envíe un pulso eléctrico corto por un cable y espere hasta que regrese un reflejo del pulso. Según la velocidad conocida del pulso y el tiempo que tarda en volver, el software puede determinar la posición del problema: daño en la línea o algún tipo de cambio en la conductancia eléctrica.
Patrick Baudisch, profesor de informática en el Instituto Hasso Plattner, dice que los ingenieros notaron en la década de 1960 que la tecnología podría usarse para indicar el toque de un cable. Recientemente, la capacidad de detectar el retraso de tiempo corto en distancias muy cortas se ha vuelto más precisa, lo que hizo posible el uso de TDR para aplicaciones interactivas.
La implementación del TDR es sencilla, según Raphael Wimmer, un estudiante de la Universidad de Munich que desarrolló el nuevo enfoque con Baudisch. Para una demostración, pegó dos tiras paralelas de cobre a una hoja de papel. Los clips metálicos conectan las tiras de cobre a un generador de impulsos y un detector. Se envían pulsos eléctricos de pico de segundo de duración, y si hay algún cambio en la capacitancia entre las dos tiras de cobre, producido por un dedo cerca o tocando los cables, por ejemplo, parte del pulso se refleja.
Un osciloscopio muestra la forma de onda cambiante producida por el pulso reflejado, y el software en una computadora conectada analiza la forma de onda para determinar la posición del toque. La configuración actual es un poco torpe, admite Wimmer, pero dice que debería ser factible reducir la generación de pulsos, la detección y el cálculo de la posición en un chip.
Para hacer que una superficie sea sensible al tacto, solo se requieren dos cables (o trazas metálicas de tinta conductora), que se pueden configurar en varios patrones para obtener la cobertura necesaria. Por el contrario, una pantalla táctil capacitiva como la del iPhone utiliza una matriz de cables que salen de dos lados de la pantalla. Tienes que enrutarlos a un controlador de formas especiales, y eso es bastante complicado, dice Wimmer. TDR evita los desafíos de ingeniería de una superficie táctil capacitiva tradicional, dice.
La aplicación de Wimmer de TDR al tacto es muy inteligente, dice Jeff Han, fundador y director ejecutivo de Perceptive Pixel, una empresa que está desarrollando grandes pantallas multitáctiles. Sospecha que podría proporcionar nuevas formas de detectar la entrada del usuario, como la detección táctil a lo largo de un cable de auriculares sin modificar, algo que sería difícil de hacer con los sensores tradicionales.
Durante los próximos meses, dice Wimmer, los investigadores probarán formas de reducir el diseño del sistema TDR a un chip. Dice que también está explorando la posibilidad de utilizar pulsos de luz en fibra óptica, así como pulsos eléctricos en cables, porque la luz sería inmune a la interferencia eléctrica común en los sistemas táctiles capacitivos.