Всего несколько лет назад «гаптика» (взаимодействие посредством прикосновения) была предметом изучения только в нескольких лабораториях по всему миру. Поскольку он стал более широко использоваться в сенсорных экранах и в автомобильной промышленности, число исследователей, занимающихся этой областью, также увеличилось, естественно. В частности, большое внимание уделяется поверхностным осязаниям. Основная цель в этой области — обеспечить тактильную обратную связь с пользователем через часто используемые сенсорные экраны в мобильных устройствах, планшетах и киосках.
Профессор Чагатай Башдоган из факультета машиностроения Университета Коч, директор Лаборатории мехатроники и робототехники и его команда возглавляют одну из ведущих исследовательских групп по гаптике. Недавно в PNAS ( Труды Национальной академии наук ) была опубликована статья , в которой они выдвинули новый подход.
В своей статье PNAS они объясняют причины, по которым мы ничего не чувствуем, когда мы касаемся поверхности пальцем, но чувствуем трение, когда мы двигаем пальцем по поверхности. Их отправная точка: «Что-то должно меняться, чтобы мы воспринимали это как трение». Профессор Башдоган и его команда объединили свои усилия с доктором Бо Перссоном, который является всемирно известным экспертом в области трения и проводит свои исследования в немецком институте Петера Грюнберга. Предмет, на котором они сосредоточены, является «фактической» областью контакта пальца. Поскольку настоящий контакт означает наноразмерную адгезию, наш палец может легко отделиться от поверхности в нормальном направлении, пока он движется, но сталкивается с большей силойв направлении трения. Это происходит из-за увеличения адгезии и тянущих эффектов за счет изменения воздушного зазора между поверхностью и пальцем во время движения пальца. Это отражает пользователя как изменение силы трения. Что делает работу Башдогана и его команды необычной, так это то, что они продемонстрировали эффект реальной области контакта пальца с физикой фактического движения.
Башдоган и его команда используют теорию среднего поля, основанную на многомасштабной контактной механике, чтобы исследовать влияние электроадгезии на трение скольжения и зависимость взаимодействия пальцев с сенсорным экраном от приложенного напряжения и других физических параметров. Они представляют экспериментальные результаты о том, как трение между пальцем и сенсорным экраном зависит от электростатического притяжения между ними. Предложенная модель успешно проверена на основе натурных (но требующих вычислительных затрат) моделей механики контакта и экспериментальных данных.
Исследование показывает, что электроадгезия вызывает увеличение реальной площади контакта на микроскопическом уровне , что приводит к увеличению электровибрационной тангенциальной силы трения. Они считают, что можно дополнительно увеличить силу трения и, следовательно, тактильные ощущения человека, используя более тонкую изолирующую пленку на сенсорном экране, чем та, которая используется в современных устройствах.