?韓國研究團隊成功開(kāi)發(fā)了一種利用LED光信號產(chǎn)生各種振動(dòng)的技術(shù)。通過(guò)顯著(zhù)降低光源成本，該技術(shù)可實(shí)現各種觸感，減小尺寸，并且有望將其應用于包括汽車(chē)和電子產(chǎn)品在內的許多行業(yè)。



電子與電信研究院（簡(jiǎn)稱(chēng)ETRI）宣布，它成功開(kāi)發(fā)了一種利用LED來(lái)實(shí)現各種振動(dòng)的技術(shù)。這項技術(shù)已被廣泛認可，并發(fā)表在A(yíng)CS Applied Materials＆Interfaces的封面上（“A Light-Driven Vibrotactile Actuator with a Polymer Bimorph Film for Localized Haptic Rendering”）。



基于LED的觸覺(jué)薄膜的示例。圖片：ETRI）



觸覺(jué)技術(shù)是指可以為用戶(hù)創(chuàng )造觸摸體驗的界面。隨著(zhù)通過(guò)智能手機、家用電器、醫療設備和虛擬游戲增加了觸摸屏設備和遠程控制任務(wù)的應用，對要求準確性和安全性的技術(shù)的需求也在增長(cháng)。



使用觸覺(jué)技術(shù)的代表性應用包括在智能手機和平板電腦屏幕上產(chǎn)生的振動(dòng)。當前商業(yè)化的技術(shù)可以像單聲道揚聲器一樣在整個(gè)設備上提供振動(dòng)感。不論用戶(hù)在何處觸摸，用戶(hù)都會(huì )感覺(jué)到一致的振動(dòng)。



ETRI實(shí)現的技術(shù)使用戶(hù)可以通過(guò)手指接觸的區域體驗不同的觸感。預期該技術(shù)將針對用戶(hù)的手指在在線(xiàn)購物時(shí)可以感覺(jué)到不同產(chǎn)品的質(zhì)地變化的環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。



目前，在智能手機或游戲板上產(chǎn)生的振動(dòng)是由附著(zhù)在電動(dòng)機上的擺錘的運動(dòng)產(chǎn)生的。缺點(diǎn)包括無(wú)法部分地傳遞細膩的觸感，因為始終如一的相同振動(dòng)效果會(huì )傳播到整個(gè)設備。



最近開(kāi)發(fā)了另一種技術(shù)，該技術(shù)利用激光在瞬間溫度變化的情況下利用沖擊波產(chǎn)生振動(dòng)。由于用于該技術(shù)的激光器的價(jià)格為數萬(wàn)美元，然而，已知難以減小尺寸和商業(yè)化。



ETRI的研究團隊成功開(kāi)發(fā)了一種技術(shù)，該技術(shù)可將低輸出光信號轉換為振動(dòng)信號。這項技術(shù)可以使顯示屏的生產(chǎn)通過(guò)使用多個(gè)小尺寸的LED來(lái)實(shí)現部分振動(dòng)，而這些LED的價(jià)格范圍僅為極其昂貴的激光光源的1 / 10,000。



該技術(shù)基于吸收光能并將其轉化為熱能的原理。當在涂有特殊光熱層的薄膜上施加光能時(shí)，薄膜會(huì )根據材料在加熱和冷卻時(shí)的熱膨脹性進(jìn)行彎曲和恢復，從而產(chǎn)生振動(dòng)。



研究團隊利用這項技術(shù)，通過(guò)創(chuàng )建由9個(gè)1cm2單位組成的3x3 LED序列，證明了在寬頻率帶寬內進(jìn)行精確振動(dòng)的可能性。該團隊認為，該尺寸將很容易應用于更大的區域。



汽車(chē)工業(yè)的最新趨勢包括使用集成了各種控制功能（包括導航、媒體和互助系統）的觸摸屏代替傳統的操作設備（例如按鈕或轉盤(pán)）。當前，每個(gè)觸摸輸入的反饋很簡(jiǎn)單。通過(guò)這種新技術(shù)，可以同時(shí)增加轉動(dòng)表盤(pán)，按下按鈕，滑動(dòng)等的觸感。



該技術(shù)尤其具有耐用性，因為它在薄膜中不包含電子結構，因此易于應用于薄且柔性的顯示屏。由于它可以與當前活躍的柔性設備領(lǐng)域很好地集成在一起，因此有望將其應用于各種研究中。



研究小組還希望通過(guò)將新技術(shù)嫁接到盲人用信息設備上來(lái)補充盲文，以替代盲文。它計劃努力使汽車(chē)、觸摸屏設備、電子顯示器、智能手機等技術(shù)的商業(yè)化。

我們希望通過(guò)實(shí)際應用旨在通過(guò)觸覺(jué)傳遞信息的原始技術(shù)，廣泛使用該技術(shù)來(lái)支持弱視信息等弱勢人群的信息。



該研究小組目前正在進(jìn)行后續研究，以通過(guò)增強光到振動(dòng)能量轉換的效率并減少電能的消耗來(lái)產(chǎn)生足以使用戶(hù)感覺(jué)到感覺(jué)的振動(dòng)。

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