Bine, dar cum funcționează de fapt ecranele tactile?

Am auzit recent o femeie în metrou spunându-i prietenei sale că cel mic „șterge” totul în casa lor – măsuța de cafea, cărțile, farfuriile și chiar propria mamă, încercând să o facă să dispară ca o imagine pe un ecran tactil. Povestea m-a făcut să mă gândesc că, pentru mulți dintre noi, cunoștințele noastre despre ceea ce se întâmplă în spatele acelui ecran lucios nu sunt cu mult mai multe decât cele ale unui copil mic.

Anainte de a începe să cercetez cum funcționează ecranele tactile, m-am gândit că există o tehnologie universală în spatele fenomenului „swipeable”. În schimb, se pare că există o jumătate de duzină, iar altele sunt cercetate în fiecare zi. Cele două sisteme cel mai des folosite sunt ecranele tactile rezistive și capacitive. De dragul simplității, mă voi concentra aici asupra acestor două sisteme și voi încheia cu direcția în care cred experții că se îndreaptă tehnologia ecranelor tactile.

1. Rezistiv

Acestea sunt cele mai de bază și cele mai comune ecrane tactile, cele folosite la bancomate și supermarketuri, care necesită o semnătură electronică cu acel mic pix gri. Aceste ecrane literalmente „rezistă” la atingere; dacă apăsați suficient de tare, puteți simți cum ecranul se îndoaie ușor. Aceasta este ceea ce face ca ecranele rezistive să funcționeze – două straturi conductoare de electricitate care se îndoaie pentru a se atinge unul pe celălalt, ca în această imagine:

Tehnologia ecranelor tactile rezistive

Unul dintre acele straturi subțiri de culoare galbenă este rezistiv, iar celălalt este conductiv, separat de un spațiu de puncte mici numite distanțiere pentru a menține cele două straturi separate până când îl atingeți. (Un strat albastru subțire și rezistent la zgârieturi, aflat deasupra, completează pachetul.) Un curent electric trece prin aceste straturi galbene în permanență, dar atunci când degetul dumneavoastră atinge ecranul, cele două sunt presate împreună și curentul electric se schimbă în punctul de contact. Software-ul recunoaște o schimbare a curentului la aceste coordonate și execută funcția care corespunde acelui punct.

Ecranele tactile rezistive sunt durabile și consistente, dar sunt mai greu de citit deoarece straturile multiple reflectă mai multă lumină ambientală. De asemenea, ele nu pot gestiona decât o singură atingere pe rând – excluzând, de exemplu, zoom-ul cu două degete de pe un iPhone. De aceea, este mult mai probabil ca dispozitivele high-end să folosească ecrane tactile capacitive care detectează orice lucru care conduce electricitatea.

2. Capacitive

În comparație cu ecranele tactile rezistive, ecranele capacitive nu folosesc presiunea degetului pentru a crea o schimbare în fluxul de electricitate. În schimb, ele funcționează cu orice lucru care deține o sarcină electrică – inclusiv pielea umană. (Da, suntem compuși din atomi cu sarcini pozitive și negative!) Ecranele tactile capacitive sunt construite din materiale precum cuprul sau oxidul de indiu-staniu care stochează sarcinile electrice într-o rețea electrostatică de fire mici, fiecare mai mic decât un fir de păr uman.

Tehnologia ecranelor tactile capacitive

Există două tipuri principale de ecrane tactile capacitive – de suprafață și proiective. Cele capacitive de suprafață folosesc senzori la colțuri și o peliculă subțire distribuită uniform pe toată suprafața (așa cum se vede în imaginea de mai sus), în timp ce cele capacitive proiective folosesc o grilă de rânduri și coloane cu un cip separat pentru detectare, a explicat Matt Rosenthal, manager de proiecte integrate la Touch Revolution. În ambele cazuri, atunci când un deget atinge ecranul, o încărcătură electrică minusculă este transferată pe deget pentru a completa circuitul, creând o cădere de tensiune în acel punct al ecranului. (Acesta este motivul pentru care ecranele capacitive nu funcționează atunci când purtați mănuși; materialul textil nu conduce electricitatea, cu excepția cazului în care este prevăzut cu un fir conductor). Software-ul procesează locația acestei căderi de tensiune și ordonă acțiunea care urmează. (Dacă sunteți încă confuz, urmăriți acest videoclip.)

3. Ce urmează? Dimensionarea

Sunt în curs de dezvoltare tehnologii mai noi pentru ecranele tactile, dar atingerea capacitivă rămâne deocamdată standardul industriei. Cea mai mare provocare cu ecranele tactile este dezvoltarea lor pentru suprafețe mai mari – câmpurile electrice ale ecranelor mai mari interferează adesea cu capacitatea sa de detectare.

Inginerii de software de la Perceptive Pixel, care proiectează ecrane multi-touch, utilizează o tehnologie numită reflexie internă totală frustrată (FTRI) pentru ecranele lor mai mari, care au dimensiuni de până la 82 de inci. Când atingeți un ecran FTRI, împrăștiați lumina – și mai multe camere de pe spatele ecranului detectează această lumină ca pe o schimbare optică, la fel cum un ecran tactil capacitiv detectează o schimbare a curentului electric.

Reflecție internă totală frustrată

82 inci? Aceasta este dimensiunea perfectă pentru o măsuță de cafea glisantă.