Razvijena je tehnologija virtuelne haptičke implementacije koja omogućava svim korisnicima da iskuse isti taktilni osećaj. Istraživački tim predvođen profesorom Park Jang-Ungom iz Centra za nanomedicinu u okviru Instituta za osnovne nauke (IBS) i profesorom Jung Hjun Hoom sa Odeljenja za neurohirurgiju bolnice Severance razvio je tehnologiju koja obezbeđuje dosledne taktilne senzacije na displejima.
Ovo istraživanje je sprovedeno u saradnji sa kolegama iz bolnice Jonsei Univerziteta Severance. Objavljeno je u Nature Communications 21. avgusta 2024.
Tehnologija virtuelne haptičke implementacije, takođe poznata kao tehnologija taktilnog renderovanja, odnosi se na metode i sisteme koji simuliraju osećaj dodira u virtuelnom okruženju. Ova tehnologija ima za cilj da stvori osećaj fizičkog kontakta sa virtuelnim objektima, omogućavajući korisnicima da osete teksture, oblike i sile kao da su u interakciji sa stvarnim predmetima, iako su objekti digitalni.
Tehnologija se sve više koristi u oblastima virtuelne realnosti (VR) i proširene stvarnosti (AR), gde se koristi zajedno sa vizuelnim i slušnim signalima kako bi se premostio jaz između virtuelnog i fizičkog sveta.
Posebno, elektrotaktilni sistemi, koji stvaraju taktilne senzacije putem električne stimulacije, a ne fizičkih vibracija, pojavljuju se kao obećavajuće tehnologije sledeće generacije taktilnog renderovanja. Osećaj dodira posreduju mehanoreceptori, koji su taktilne senzorne ćelije smeštene u koži i koje prenose taktilne informacije u mozak u obliku električnih signala.
Elektrotaktilni sistemi veštački generišu ove električne signale, simulirajući tako osećaj dodira. Precizna i raznovrsna taktilna iskustva mogu se stvoriti podešavanjem gustine i frekvencije struje.
Uprkos svom potencijalu, postojeće elektrotaktilne tehnologije suočavaju se sa izazovima, posebno u pogledu bezbednosti i doslednosti. Varijacije pritiska u kontaktu sa kožom mogu dovesti do nestabilnih taktilnih senzacija, a upotreba velikih struja izaziva zabrinutost za bezbednost. Da bi se pozabavio ovim problemima, istraživački tim IBS-a razvio je providni elektrotaktilni aktuator za interferenciju (TPIEA) koji se može kalibrirati pritiskom.
TPIEA se sastoji od dve glavne komponente: dela elektrode odgovornog za generisanje elektrotaktilnih senzacija i dela senzora pritiska koji se prilagođava pritisku prsta. Istraživači su u velikoj meri smanjili impedanciju elektrode primenom nanočestica platine na elektrodu na bazi indijum-kalajnog oksida.
Ovo ne samo da je smanjilo impedansu u poređenju sa konvencionalnim elektrodama, već je takođe postiglo visoku propustljivost od približno 90%. Integrisani senzor pritiska obezbeđuje da korisnici dožive konzistentne taktilne povratne informacije bez obzira na to kako dodiruju ekran.
Pored toga, istraživački tim je sproveo test somatosenzornog evociranog potencijala (SEP) kako bi kvantifikovao taktilne senzacije. Ispitivanjem odgovora somatosenzornog sistema korisnika na varijacije u struji i učestalosti elektrotaktilne stimulacije, oni su bili u stanju da kvantitativno diferenciraju i standardizuju taktilne senzacije.
Tim je uspešno primenio više od devet različitih tipova elektrotaktilnih senzacija, u rasponu od onih koji liče na kosu do onih koji podsećaju na staklo, u zavisnosti od gustine struje i frekvencije električne stimulacije. Tim je dalje pokazao da TPIEA može biti integrisan sa ekranima pametnih telefona kako bi se pouzdano proizveli složeni taktilni uzorci.
Pored toga, istraživanje je uvelo fenomene interferencije u oblast elektrotaktilne tehnologije. Fenomen interferencije se odnosi na promene frekvencije i amplitude koje nastaju kada se dva elektromagnetna polja preklapaju.
Ovo je omogućilo istraživačima da izazovu isti intenzitet elektrotaktilnog osećaja sa gustinom struje koja je 30% niža od prethodno potrebne i da postignu približno 32% poboljšanje taktilne rezolucije. Ovo istraživanje pokazuje najviši nivo taktilne rezolucije među trenutnim elektrotaktilnim tehnologijama, uključujući Teslasuit.
Vodeći istraživač Park Jang-Ung je primetio: „Pomoću ove elektrotaktilne tehnologije možemo efikasno da integrišemo vizuelne informacije sa ekrana sa taktilnim informacijama. Očekujemo da će nalazi ovog istraživanja značajno poboljšati interakciju između korisnika i uređaja u različitim AR, VR i aplikacije za pametne uređaje zasnovane na stimulaciji smetnji“.
