Electrick trasforma gli oggetti in touch screen tramite la pittura a carbone. Credits: newscientist.com
Il touch screen è un dispositivo di input/output che oramai tutti conosciamo grazie all’attuale era tecnologica. È un componente basilare per l’utilizzo di dispositivi quotidiani altrettanto fondamentali nelle nostre vite come smartphone, tablet, console, ecc.
Ne esistono di vari tipi e di varie caratteristiche, ed hanno rivoluzionato il modo di interagire con i dispositivi elettronici sia a livello domestico che aziendale, ma essenzialmente i due tipi più utilizzati sono i capacitivi e i resistivi.
In un touch screen capacitivo, la superficie dello schermo è attraversata da un campo elettrostatico uniforme. Quando l’utente lo utilizza, le sue dita che elettricamente sono dei conduttori, inducono una variazione del campo, che viene rilevata e tradotta in un input in una precisa coordinata.
Il funzionamento di quello resistivo è praticamente lo stesso, la maggiore differenza sta nel meccanismo d’input: le dita o il mezzo dell’utilizzatore non mutano direttamente il campo elettrostatico uniforme, ma si servono di uno strato conduttore che meccanicamente può essere distorto. La variazione meccanica risultante produce un contatto fisico fra due strati conduttori e quindi una variazione del campo.
È per questo motivo che quando ci siamo ritrovati ad utilizzare uno schermo resistivo, alcune volte il nostro tocco “debole” non veniva riconosciuto come input.
I ricercatori della Carnegie Mellon University hanno creato una nuova tecnologia di sensitività touch a basso costo di nome Electrick, che grazie ad un software di riconoscimento e un particolare spray, può trasformare la superficie di un comune oggetto in uno schermo touch.
Tutto ciò che è necessario fare, è scegliere l’oggetto da rendere touch, e spruzzare con l’apposito spray, la superficie che si vuole rendere sensibile. Lo spray spruzza una pittura conduttiva al carbone, in grado quindi di rendere la superficie leggermente conduttiva.
Successivamente, si devono posizionare alcuni elettrodi alle estremità del corpo, i quali forniranno dei dati sulla tensione della superficie in tempo reale. A questo punto, con un algoritmo si è in grado di tradurre le variazioni di tensione indotte dai vari tocchi sulla superficie, calcolando quindi l’esatto punto del dito dell’utente.
L’idea estende un altra tecnologia simile, inventata qualche anno fa dall’azienda Bare conductive, che tramite sempre un composto al carbone, consentiva facilmente la creazione di circuiti elettrici.
Il principio fondamentale su cui si basa questa tecnologia è l’effetto shunting: un corpo conduttore, come un dito, quando tocca una superficie conducibile attraversato da una corrente, devia una piccola quantità di carica a terra.
Questa variazione di corrente, avviene e persiste ogni volta che il corpo conduttore tocca la superficie, quindi questa tecnologia oltre che rilevare vari tocchi, è in grando anche di rilevare un tocco continuo.
Lo spray rende conducibile un oggetto perché contiene del carbone nella sua pittura.
La corrente di riferimento viene applicata all’oggetto da rendere touch da 2 elettrodi (polo positivo e negativo), mentre le relative variazioni vengono rilevate dagli ulteriori elettrodi. A questo punto, un algoritmo di ricostruzione tomografica del campo elettrico, produce una mappa 2D sensitiva che rileva la locazione del corpo conduttore.
Inoltre, per rilevare il più fedelmente possibile la posizione del corpo, i ricercatori hanno adottato l’ingegnosa tecnica di cambiare ciclicamente gli elettrodi emettitori e quindi anche quelli rilevatori, in modo da effettuare più misure incrociate e quindi aumentare l’affidabilità della posizione.
L’accuratezza di questa tecnologia è ovviamente minore di quella di un touch screen di un smartphone, ma è comunque applicabile in svariate casistiche.
Electrick ha un enorme potenziale, poiché può rendere touch molti tipi di oggetti 3D, anche se essi sono irregolari, flessibili o molto ampi come delle pareti.
È un innovazione che da molto spazio alla creatività, e che sprona la rapida creazione di prototipi, perchè può essere applicato facilmente a vari oggetti del mondo reale e utilizzare altre tecnologie innovative come la stampa 3D. Gli oggetti, possono essere inoltre personalizzati, colorandoli nuovamente con dell’ulteriore normale pittura, o attaccando degli adesivi.
Nel video in copertina, puoi trovare varie casistiche d’applicazione innovative e creative che possono stuzzicare ulteriori tue idee.
