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Un capteur tactile polyvalent
Nous vivons dans un monde technologique de plus en plus sensible, avec diverses manières pour les téléphones intelligents et les tablettes de détecter nos doigts et nos gestes. Désormais, un nouveau type de technologie tactile, développé par des chercheurs de l'Université de Munich et de l'Institut Hasso Plattner, pourrait permettre d'ajouter la sensibilité au toucher aux objets de tous les jours tels que les vêtements, les câbles des écouteurs, les tables basses et même les morceaux de papier.
Sentiment sensible : Les matériaux extensibles peuvent être rendus sensibles au toucher à l'aide du TDR lorsque les fils sont disposés selon des motifs particuliers.
La nouvelle technologie tactile repose sur ce qu'on appelle la réflectométrie dans le domaine temporel, ou TDR, qui est utilisée depuis des décennies pour détecter les dommages dans les câbles sous-marins. Le TDR est simple en théorie : envoyez une courte impulsion électrique le long d'un câble et attendez qu'une réflexion de l'impulsion revienne. Sur la base de la vitesse connue de l'impulsion et du temps qu'il faut pour revenir, le logiciel peut déterminer la position du problème – dommages dans la ligne ou une sorte de changement de conductance électrique.
Patrick Baudisch, professeur d'informatique à l'Institut Hasso Plattner, explique que les ingénieurs ont remarqué dans les années 1960 que la technologie pouvait être utilisée pour indiquer le toucher d'un fil. Récemment, la capacité de détecter le délai court sur de très courtes distances est devenue plus précise, ce qui a permis d'utiliser le TDR pour des applications interactives.
La mise en œuvre du TDR est simple, selon Raphael Wimmer, un étudiant de l'Université de Munich qui a développé la nouvelle approche avec Baudisch. Pour une démonstration, il a collé deux bandes parallèles de cuivre sur un morceau de papier. Des clips métalliques relient les bandes de cuivre à un générateur d'impulsions et à un détecteur. Des impulsions électriques d'une durée de picoseconde sont envoyées, et s'il y a un changement de capacité entre les deux bandes de cuivre, produit par un doigt proche ou touchant les fils, par exemple, une partie de l'impulsion est réfléchie.
Un oscilloscope montre la forme d'onde changeante produite par l'impulsion réfléchie, et un logiciel sur un ordinateur connecté analyse la forme d'onde pour déterminer la position du toucher. La configuration actuelle est un peu maladroite, admet Wimmer, mais il dit qu'il devrait être possible de réduire la génération d'impulsions, la détection et le calcul de position sur une puce.
Pour rendre une surface tactile, il suffit de deux fils (ou de traces métalliques d'encre conductrice), qui peuvent être configurés selon divers motifs pour obtenir la couverture nécessaire. En revanche, un écran tactile capacitif comme celui de l'iPhone utilise une matrice de fils sortant des deux côtés de l'écran. Vous devez les acheminer vers un contrôleur de manière spéciale, et c'est assez compliqué, explique Wimmer. TDR évite les défis d'ingénierie d'une surface tactile capacitive traditionnelle, dit-il.
L'application du TDR au toucher par Wimmer est très intelligente, déclare Jeff Han, fondateur et PDG de Perceptive Pixel, une entreprise qui développe de grands écrans multi-touch. Il soupçonne qu'il pourrait fournir de nouvelles façons de détecter les entrées de l'utilisateur, comme la détection tactile le long d'un câble de casque non modifié, ce qui serait difficile à faire avec les capteurs traditionnels.
Au cours des prochains mois, dit Wimmer, les chercheurs testeront des moyens de réduire la conception du système TDR en une puce. Il dit qu'il explore également la possibilité d'utiliser des impulsions lumineuses dans les fibres optiques ainsi que des impulsions électriques dans les câbles, car la lumière serait immunisée contre les interférences électriques courantes dans les systèmes tactiles capacitifs.