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Una interfaz multitáctil mejor y más barata
En los últimos años, el mundo se ha enamorado de las pantallas multitáctiles. Pero las interfaces de consumidor actuales tienen algunos inconvenientes: las pantallas táctiles como las del iPhone y el próximo lector electrónico de Plastic Logic solo funcionan con un dedo, no con un lápiz óptico o incluso con una mano enguantada. Otras pantallas, como Surface de Microsoft y las pantallas del tamaño de una pared de Perceptive Pixel, son rígidas, relativamente caras y actualmente bastante voluminosas.
Almohadilla de presión: Los investigadores de la Universidad de Nueva York han desarrollado una almohadilla sensible a la presión de bajo costo que crea imágenes de objetos que están en contacto con ella, como una mano (arriba) y las yemas de los dedos (abajo). Los investigadores construyeron un prototipo de almohadilla que se conecta a una computadora para mostrar una imagen de presión en 3-D de la mano de un usuario (abajo).
Sin embargo, una nueva investigación de la Universidad de Nueva York promete crear interfaces multitáctiles que sean baratas y flexibles y que puedan ser utilizadas tanto por los dedos como por los objetos. La tecnología, denominada Dispositivos de adquisición de presión multitáctiles económicos (IMPAD), se puede fabricar con un grosor de papel, se puede reducir fácilmente para adaptarse a pequeños dispositivos portátiles o se puede ampliar para cubrir una mesa o pared completa. Los investigadores presentarán IMPAD la próxima semana en el Conferencia de interacción humana informática en Boston.
El iPhone captura información sobre el tacto midiendo un cambio en la capacitancia cuando un dedo u otro objeto conductor entra en contacto con la pantalla. Las pantallas de superficie usan cámaras para ver la posición de los objetos sobre la mesa. Las pantallas de Perceptive Pixel también usan cámaras, pero de una manera diferente. Esas cámaras se utilizan para rastrear la luz infrarroja a medida que se dispersa en presencia de un dedo o un lápiz óptico. Si bien las pantallas táctiles de Perceptive Pixel recopilan información sobre la presión, sigue siendo poco práctico usar cámaras para interfaces táctiles o más pequeñas. IMPAD adopta un enfoque diferente al medir un cambio en la resistencia eléctrica cuando una persona u objeto aplica una presión diferente a una almohadilla especialmente diseñada, que consta de solo unas pocas capas de materiales.
Uno de los problemas que ha sido endémico de los sensores multitáctiles es ... lo toca o no lo toca, explica. Ken Perlin , profesor de investigación de medios en NYU. Se desecha una cantidad significativa de información potencialmente útil porque el sensor no captura las sutilezas. Pero con un panel táctil sensible a la presión, un dispositivo puede ver qué tan fuerte presiona una persona, abriendo otra dimensión de la interfaz de usuario. Los investigadores han demostrado que su panel táctil sensible a la presión se puede usar para aplicaciones virtuales de escultura y pintura y para un mouse simulado con clics izquierdo, derecho y arrastre, así como para instrumentos musicales como un teclado de piano. (Ver video.)
El hardware que compone el prototipo demostrado es relativamente sencillo, explica Ilya Rosenberg , investigadora graduada y autora principal del artículo de IMPAD. Consiste en dos láminas de plástico, de aproximadamente 8 pulgadas por 10 pulgadas, cada una con líneas paralelas de electrodos, espaciadas un cuarto de pulgada. Las láminas están dispuestas de manera que los electrodos se crucen, creando una rejilla; cada intersección es esencialmente un sensor de presión. Fundamentalmente, ambas hojas están cubiertas con una capa de tinta de resistencia sensible a la fuerza (FSR), un tipo de tinta que tiene protuberancias microscópicas en su superficie. Cuando se presiona algo recubierto de tinta, las protuberancias se mueven juntas y se tocan, conduciendo la electricidad. Cuanto más presionas, más se conduce, dice Rosenberg.
La tinta FSR se ha utilizado durante décadas, pero principalmente en instrumentos musicales como baterías electrónicas o teclados, dice Rosenberg. Al hacer su panel táctil, los investigadores tenían que asegurarse de que el panel pudiera detectar la ubicación exacta de un dedo a pesar de que los sensores están separados por un cuarto de pulgada, algo que los diseñadores de instrumentos electrónicos no necesitaban considerar.
Idealmente, los investigadores querían poder medir a una resolución de 100 puntos por pulgada cuadrada, pero no querían las complicaciones y los gastos de conectar una cantidad tan grande de sensores. Así que desarrollaron un algoritmo que toma la entrada en cada intersección de electrodos e interpola la posición de un objeto, incluso uno tan pequeño como la punta de un lápiz óptico. También les permite distinguir entre dos dedos presionando uno al lado del otro. La salida de la almohadilla se envía a una computadora, mapeando la intensidad y la ubicación de la presión. Actualmente, los datos de toda la plataforma se pueden recopilar de 50 a 200 veces por segundo.
La simplicidad y alta resolución de la almohadilla es uno de los principales logros de los investigadores, dice Patrick Baudisch , investigador del Hasso Plattner Institute, en Alemania, y de Microsoft Research. Baudisch colabora actualmente con el grupo de Perlin en el proyecto IMPAD. La almohadilla le brinda una imagen de presión animada, pero solo tiene 20 conectores más o menos saliendo de ella, dice. Parece que no es gran cosa, pero hace que sea factible usarlo en dispositivos móviles muy pequeños como nuestro nanoTouch, una pantalla del tamaño de una tarjeta de crédito que tiene sensibilidad táctil en la parte posterior y en los lados.
Bill Buxton , investigador principal de Microsoft, dice que el trabajo de la NYU es interesante y distinto de varias maneras, incluida su capacidad para detectar más que solo un dedo o un lápiz óptico. Puede usar lo que mejor se adapte a la tarea, dice. Además, señala que si bien el prototipo es un panel táctil opaco, el concepto podría aplicarse fácilmente a las próximas pantallas flexibles, ya que la tinta y los electrodos pueden hacerse transparentes.
Jeff Han de Perceptive Pixel está de acuerdo en que capturar información sobre la cantidad de fuerza aplicada a la pantalla es una parte importante de una interfaz táctil. Sin embargo, señala que integrar un sensor de este tipo con una pantalla de alta fidelidad es la parte difícil. Asegurarse de que la interfaz táctil y la pantalla funcionen bien juntas sigue siendo un desafío importante.
Perlin dice que prevé que la tecnología reemplace las pantallas táctiles capacitivas, especialmente en los teléfonos móviles. Las camas de hospital y las sillas de ruedas también podrían estar equipadas con pantallas IMPAD para indicar cuándo se pueden producir las úlceras por presión. Los materiales de construcción podrían usar la tecnología para monitorear el estrés en los edificios, y se podrían hacer capas exteriores parecidas a una piel para robots que puedan detectar el tacto.
Los investigadores se encuentran actualmente en las primeras etapas de la formación de una empresa derivada para probar las posibilidades comerciales de la tecnología.