Зарубежные специалисты разработали инновационную технологию, которая позволяет людям испытывать виртуальные ощущения, передаваемые через кожу.
Эту технологию можно применить не только в игровой индустрии и для создания эффекта присутствия, но и для помощи людям с ограниченными возможностями.
В 2019 году команда учёных под руководством профессора Северо-Западного университета Джона А. Роджерса создала прототип устройства, которое назвали «эпидермальным VR-пластырем».
Устройство представляло собой тонкую, мягкую и гибкую мембрану из эластомера, которая содержала множество дисков с электронными приводами. Приводы были беспроводными и управлялись дистанционно. Когда пластырь размером 15 на 15 см (5,9 дюйма) временно приклеивали к коже, приводы могли активироваться по отдельности и создавать вибрацию, имитирующую лёгкое прикосновение.
И за прошедшие 5 лет Роджерс и его коллеги усовершенствовали эту технологию.
Новый прототип пластыря с батарейным питанием состоит из 19 магнитных приводов, заключённых в тонкую гибкую силиконовую мембрану. Эти приводы также могут вращаться, создавая горизонтальное натяжение кожи, а также перемещаться вверх и вниз, оказывая и ослабляя вертикальное давление на кожу.
Важно отметить, что приводы имеют бистабильную конструкцию, то есть могут оставаться в любом из двух положений без дополнительной энергии.
Когда приводы опускаются вниз, они фиксируются в этом положении, поддерживая давление на кожу без использования электричества. Когда для их разблокирования используется небольшое количество электричества, высвобождается энергия упругости, запасённая в растянутой коже, и приводы возвращаются в исходное положение. После этого они остаются в этом положении без использования электроэнергии.
Благодаря этому одной зарядки аккумулятора пластыря хватает на гораздо более продолжительное время работы, чем в предыдущих моделях.
Очевидно, что данную технологию можно использовать в системах виртуальной реальности. Тем самым позволить пользователям ощутить прикосновение к поверхностям или «быть» затронутыми в виртуальной среде. Также она может передавать прикосновения между двумя удалённо расположенными людьми или передавать ощущение осязания от протеза руки к оставшейся культе руки пользователя, позволяя человеку чувствовать, к чему прикасается его рука.
Однако команда Роджерса на этом не остановилась и экспериментировала с другим потенциальным применением технологии.
Так испытуемые с завязанными глазами пытались преодолеть препятствия на своём пути. Хотя люди не могли видеть препятствия, их расположение определялось с помощью лидарного датчика на смартфоне, который был подключен к пластырю через Bluetooth.
В результате пластырь предупреждал добровольцев о расположении препятствий, сначала слегка нажимая на левую или правую сторону в зависимости от того, с какой стороны препятствие находилось. Если человек продолжал двигаться к препятствию вместо того, чтобы остановиться, давление становилось более интенсивным и перемещалось к середине участка.
«Мы показываем, что эта система может поддерживать базовую версию «видения» в виде тактильных рисунков, выводимых на поверхность кожи на основе данных, собранных с помощью функции 3D-визуализации (LiDAR), доступной на смартфонах», — говорит Роджерс. «Такая «сенсорная замена» обеспечивает примитивное, но функционально значимое ощущение своего окружения без опоры на зрение — способность, которая может быть полезна для людей с нарушениями зрения».
