Het blijft lastig om met de vingers in het luchtledige iets aan te raken en te bewerken en tegelijkertijd iets fysiek aan te raken, denk aan augmented reality-omgevingen. Om daar iets aan te doen, hebben onderzoekers een elektronische huid ontwikkeld die zowel tactiel als zonder fysieke aanraking functioneert. Dit moet leiden tot meer intuïtieve virtual- of augmented reality.
De onderzoekers van het Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf hebben een sensor in de vorm van elektronische ‘huid’ of e-skin ontwikkeld met een zowel magnetisch als micro-elektromechanisch systeem waardoor zowel via tactiele aanraking, ofwel fysieke aanraking, als aanraakloos met behulp van de magnetische velden, acties ondernomen kunnen worden. Hun werk omschrijven de onderzoekers in het tijdschrift Science Communications.
Het combineren van zowel fysieke als ‘aanraking’ in het luchtledige is nog niet eerder in één enkele sensor gevangen omdat het lastig is de overlappende signalen en stimuli te onderscheiden. De sensor wordt direct op de menselijke huid geplaatst en geeft op die manier de mogelijkheid de virtuele en de echte wereld te combineren.
Interactie
Wie zich wel eens in een virtual reality of augmented reality-wereld heeft begeven, weet dat interactie plaatsvindt met óf alleen de virtuele, geprojecteerde wereld óf alleen met fysieke objecten. Interactie met fysieke objecten via bijvoorbeeld een augmented reality-bril kan wel, maar dan moet de werkelijke fysieke wereld ook (onzichtbaar) in de wereld van de bril geplot worden. Dat laatste houdt in dat je extra sensoren nodig hebt, zoals diepte-sensoren om de werkelijke objecten in de virtuele wereld te plaatsen voor interactie.
De sensor zelf is flexibel en bestaat uit een film van polymeren. Op deze film plaatsten de onderzoekers eerst een magnetische sensor die werkt met gmr of giant magnetorestistance, een quantummechanisch effect waarbij onder invloed van een magnetisch veld de elektrische weerstand van een materiaal afneemt, iets waar bijvoorbeeld ook magnetische opslagmedia gebruik van maakt. Dit stuk film werd vervolgens met een ander stuk film dat op silicium gebaseerd is, afgesloten. In de holte die overbleef, werd vervolgens een permanente magneet met piramidevormige puntjes geplaatst. Volgens de onderzoekers zorgt die specifieke vorm ervoor dat de sensor onder de meeste omstandigheden goed blijft werken.
Om het geheel te laten werken, is het wel nodig om een magneet op fysieke objecten vast te maken. Zo gebruikten de onderzoekers een enkel blad van een madeliefje waar ze een permanente magneet aan vast maakten met een magnetisch veld dat in de andere richting wijst dan de magneet in de sensor. Bij benaderen van het madeliefje wijzigt het magnetisch veld, waardoor de weerstand in de gmr-sensor verlaagt, totdat er werkelijk aanraking plaatsvindt. De permanente magneet wordt dan tegen de sensor gedrukt en zo wordt een overgang tussen aanraakloos en fysieke aanraking geregistreerd.
Niet baanbrekend
Toch voelt het werk van de onderzoekers in eerste instantie niet als ‘baanbrekend’, maar ze zijn ervan overtuigd dat deze kleine stap op de lange termijn voor betere interfaces kan zorgen in virtuele- of augmented omgevingen, zoals medische toepassingen waar steriele omgevingen van belang zijn. Dit demonstreerden de onderzoekers met een glasplaat met een permanente magneet, waardoor je virtuele knoppen kunt maken.
