На первый взгляд блестящие золотые элементы выглядят как современная татуировка. Но на этой чрезвычайно тонкой, почти невидимой фольге, которая прилипает к ладони, как вторая кожа, есть датчики, которые дают людям «шестое чувство» для магнитных полей. Эти датчики позволят людям манипулировать повседневными объектами или управлять приборами как в физическом мире, так и в дополненной или виртуальной реальности с помощью простых жестов, подобно тому, как мы сейчас используем смартфон. Такого видения придерживается доктор Денис Макаров из Института физики ионных пучков и материаловедения HZDR.
Впервые физик и его команда — вместе с группами профессора Оливера Г. Шмидта из IFW в Дрездене и профессора Мартина Кальтенбруннера из лаборатории мягкой электроники в JKU Linz — продемонстрировали, что ультратонкий, гибкий магнитный датчики поля в сочетании с постоянным магнитом способны обнаруживать и обрабатывать движения тела в помещении. «Наша электронная кожа отслеживает движение руки, например, изменяя ее положение относительно внешнего магнитного поля постоянного магнита», — объясняет Кэнон Бермудес из HZDR, ведущий автор исследования. «Это не только означает, что мы можем оцифровывать его вращения и переводить их в виртуальный мир, но и даже влиять на находящиеся там объекты». Используя эту технику, исследователям удалось бесконтактно управлять виртуальной лампочкой на экране компьютера.Виртуальная лампаДля достижения этого результата они поместили постоянный магнит в пластиковую конструкцию в форме кольца, имитирующую циферблат.
Затем они связали угол между носимым датчиком и магнитным источником с параметром управления, который модулировал силу света лампочки. «Закодировав углы от 0 до 180 градусов, чтобы они соответствовали типичному движению руки при настройке лампы, мы создали диммер — и управляли им, просто перемещая руку над постоянным магнитом», — говорит Макаров, описывая один из эксперименты. Таким же образом исследователи смогли использовать виртуальный циферблат.
Физики из Дрездена предполагают, что их подход предоставляет уникальную альтернативу для взаимодействия физического и виртуального мира, которая выходит далеко за рамки того, что возможно с помощью современных технологий.«Чтобы управлять виртуальными объектами, современные системы, по сути, улавливают движущееся тело с помощью оптических средств», — объясняет Макаров. «Для этого, с одной стороны, требуется множество камер и акселерометров, а с другой — быстрая обработка данных изображения. Однако обычно разрешения недостаточно для воссоздания мелких движений пальцев. Более того, поскольку они такие громоздкие, стандартные перчатки и очки мешают ощущению виртуальной реальности ". По словам Мартина Кальтенбруннера, датчики, похожие на кожу, могут быть лучшим способом соединения человека и машины: «Поскольку наша полимерная фольга не имеет толщины даже трех микрометров, вы можете легко носить их на своем теле.
Просто для сравнения: нормальный человеческие волосы имеют толщину примерно 50 микрометров ».Как показали дальнейшие эксперименты, датчики также могут выдерживать изгиб, складывание и растяжение без потери своей функциональности. Таким образом, по мнению Оливера Г. Шмидта, они подходят для включения в мягкие, формуемые материалы, такие как текстиль, для производства носимой электроники. Макаров видит дополнительное преимущество нового подхода по сравнению с оптическими системами: нет необходимости в прямой видимости между объектом и датчиками.
Это также может открыть потенциальные возможности для применения в индустрии безопасности. Кнопки или панели управления в помещениях, в которые нельзя войти в опасные ситуации, например, могут управляться дистанционно с помощью датчиков.