PANTALLA BRAILLE INTERACTIVA BASADA EN MINIEXPLOSIONES
Recientemente, ha habido muchos avances en accesibilidad, con control de voz, lectores de pantalla y más, mejorando el acceso a los ordenadores para muchas personas. Pero algo que ha faltado es un dispositivo háptico, que proporciona información táctil. Piense en una pantalla Braille dinámica. Para muchas personas, especialmente aquellas con visión y audición limitadas, esta sería la forma más efectiva de interactuar con la electrónica. Y un dispositivo háptico simple y de bajo costo puede tener muchas aplicaciones más allá de la accesibilidad.
Una de las razones por las que estos no están ampliamente disponibles es que son difíciles de fabricar. Los actuadores físicos que pueden crear un patrón detectable al tacto ocupan un poco de volumen y son difíciles de instalar muy cerca unos de otros. También tienden a ser caros.
Entonces, un equipo de investigadores estadounidense-israelí buscó alternativas al hardware físico. Y a los investigadores se les ocurrió una alternativa inesperada: detonar una bola de fuego en miniatura dentro de un trozo de polímero flexible que puede inflarse como un globo.
Reemplazo de hardware por combustión en la pantalla Braille
En teoría, hacer una pantalla Braille actualizable es relativamente fácil. Todo lo que necesitamos es una serie de dispositivos mecánicos que se puedan cambiar entre los estados activo e inactivo. La razón por la que no existen es que los dispositivos mecánicos que están disponibles comercialmente son demasiado voluminosos para colocarlos muy cerca. Por ejemplo, los investigadores consideraron la posibilidad de usar microfluidos para inflar una burbuja de polímero. Pero las válvulas necesarias para una cuadrícula de dispositivos de 2 × 3 ocuparían 18 veces el área del dispositivo en sí y costarían alrededor de 250 dólares cada una.
Una fila real de estos dispositivos con suficiente resolución para reproducir una línea de texto en Braille sería prohibitivamente costosa y requeriría una complicada disposición tridimensional de válvulas y tubos.
Podría ser posible diseñar una matriz personalizada de dispositivos mecánicos que pudieran caber en el estado requerido. Pero el equipo detrás del nuevo trabajo decidió omitir por completo el hardware mecánico. En cambio, los investigadores decidieron probar la combustión.
Primeras pruebas de la pantalla Braille
La base de su hardware es un polímero pequeño y deformable con pequeñas áreas elevadas que pueden inflarse repetidamente como globos y desinflarse más tarde. Debajo, los investigadores tenían un sistema de canales que alimentaban una mezcla de metano y oxígeno a cada una de estas burbujas de polímero. Y, en la base de la burbuja, tenían dos cables que podían transportar suficiente corriente para permitir una chispa entre ellos. Estos estaban hechos de galio líquido, lo que permitía que el dispositivo fuera flexible y también permitía cierto grado de autorreparación.
La chispa enciende la mezcla de gases, provocando un aumento repentino de la presión. Los investigadores no han determinado si hay una detonación real, pero la combustión es lo suficientemente potente como para crear un ruido audible. La presión que genera expande la burbuja de arriba, creando un cambio en la superficie que se puede percibir al tacto. Y, al expandirse, el polímero reduce la presión que experimentan los gases recientemente quemados, lo que hará que baje su temperatura. En esencia, el dispositivo en sí mismo sirve como un sistema de enfriamiento para la combustión, evitando que acumule calor.
Algunos pequeños problemas con la pantalla Braille
El problema con la combustión resultó estar en el otro extremo del dispositivo, donde se alimenta el combustible. Aquí, los investigadores observaron que la combustión se extendió a las líneas de alimentación y finalmente quemó todo el dispositivo. El equipo sabía que esto generalmente se evita colocando un filtro con poros pequeños en la línea de alimentación. Pero las llamas aquí se movieron tan rápido que inicialmente no funcionó, lo que obligó a los investigadores a cambiar a filtros más grandes hasta que se detuvo el quemado.
El otro problema es que, si ejecuta continuamente una serie de pequeñas explosiones para mantener el dispositivo inflado, contrarrestará la disipación de calor proporcionada por el propio inflado. Entonces, si bien los cables pudieron chispear a una frecuencia muy alta, en realidad no desea usar eso para mantener el dispositivo en su estado activo.
Posibles soluciones
Para solucionar este problema, los investigadores incluyeron un pasador con cierre magnético dentro del dispositivo. Una vez que el polímero se expandió debido a la combustión, el pasador se dispararía hacia arriba y se trabaría en su lugar. Para reiniciar el dispositivo, tendría que estar físicamente deprimido nuevamente. Demostraron un prototipo funcional de 3 × 3 que podía mostrar una variedad de caracteres simplificados.
La necesidad de restablecer físicamente el dispositivo probablemente no sea un límite tan grande como podría parecer. Puede imaginar un dispositivo en el que el usuario tenga la oportunidad de sentir la información háptica y luego presione los dispositivos elevados para restablecerlo. Una vez reiniciado, eso puede servir como un disparador para que se muestre el siguiente carácter.
El combustible
El problema más importante es probablemente el uso de combustible. Los investigadores tienen razón en que vivimos con combustible a nuestro alrededor. “Reconocemos que algunos les puede parecer inquietante la idea de estar tan cerca de los productos químicos combustibles”, escriben, pero tenemos que hacer notar que miles de millones de encendedores de butano líquido han estado en los bolsillos de las personas desde el siglo XIX “. La pregunta es más si es práctico esperar que la gente explote un cartucho de combustible en su pantalla cada pocas semanas.
Sin embargo, más allá de la practicidad, es bueno ver el trabajo en esta área, ya que hay muchos otros contextos en los que la retroalimentación háptica puede ser valiosa, incluidos varios entornos de realidad aumentada y artificial.