طوّر فريق من الباحثين في جامعة كاليفورنيا – سانتا باربرا تقنية جديدة لشاشة استشعارية متقدمة ، تعتمد على بيكسلات لمسية قادرة على الارتفاع والانخفاض، مما يسمح بإنشاء صور ثلاثية الأبعاد لا يمكن رؤيتها فقط، بل الإحساس بها عن طريق اللمس أيضا.
هذه التقنية تمثل نقلة نوعية في عالم الشاشات التفاعلية، حيث تتيح للمستخدم تتبع حركة الصور باستخدام أطراف الأصابع وفهم محتواها دون الحاجة إلى الرؤية الكاملة.
كيف تعمل البيكسلات اللمسية؟
تعتمد الشاشة على بيكسلات خاصة، يتكون كل واحد منها من حجرة صغيرة محكمة الإغلاق تحتوي على غشاء رقيق مصنوع من الغرافيت.
عند تسليط نبضة ليزر مركزة على الغرافيت، يسخن بسرعة، مما يؤدي إلى تمدد الهواء داخل الحجرة ودفع الغشاء إلى الأعلى.
ارتفاع البيكسل: يصل إلى نحو 1 مليمتر
زمن الاستجابة: يتراوح بين 2 و100 ميلي ثانية
النتيجة: حركة سلسة وطبيعية حتى مع الصور المتحركة
بفضل هذه السرعة، تبدو الصور المعروضة انسيابية ويمكن تتبعها باللمس بسهولة.
التحكم بالليزر بدل الأسلاك
من أبرز مزايا هذه التقنية أنها لا تحتاج إلى توصيلات كهربائية منفصلة لكل بيكسل.
بدلا من ذلك، يقوم شعاع ليزر واحد سريع الحركة بمهمتين في الوقت نفسه:
1. تسخين البيكسلات لرفعها وتشكيل الصورة
2. تحديد البيكسل المطلوب تفعيله بدقة
هذا الأسلوب أبسط وأكثر كفاءة مقارنة بالتقنيات الأخرى التي تتطلب نظام تحكم وأسلاك مستقلة لكل بيكسل.
صور يمكن لمسها وتتبعها بالأصابع
خلال الاختبارات العملية، تمكن المشاركون من:
تتبع حركة الصور بأطراف الأصابع
التعرف على الأشكال المعروضة دون النظر المباشر
فهم محتوى الصورة عبر الإحساس اللمسي فقط
هذا يفتح آفاقا واسعة لاستخدام التقنية في خدمة المكفوفين وضعاف البصر، مثل عرض نصوص برايل بشكل ديناميكي ومتغير على الشاشة.
تطبيقات مستقبلية واعدة
يمكن توظيف هذه التقنية في مجالات متعددة، من أبرزها:
مساعدة ذوي الإعاقات البصرية عبر شاشات لمسية ذكية
واجهات السيارات لتقليل الاعتماد على النظر أثناء القيادة
المواد التعليمية التفاعلية
التصميم المعماري والديكور لجعل المباني أكثر تفاعلا مع المستخدمين
التحديات الحالية وخطط التطوير
لا تزال التقنية في مرحلة البحث والتطوير، ويعمل الباحثون حاليا على:
تحسين أنظمة تبريد الليزر
زيادة متانة المواد المستخدمة
تطوير شاشات بدقة أعلى وتفاصيل أكثر وضوحا
وقد نُشرت تفاصيل هذا المشروع البحثي في مجلة Science Robotics العلمية المرموقة.
