??韓國研究團隊成功開發(fā)了一種利用LED光信號產(chǎn)生各種振動的技術(shù)。通過顯著降低光源成本，該技術(shù)可實現(xiàn)各種觸感，減小尺寸，并且有望將其應(yīng)用于包括汽車和電子產(chǎn)品在內(nèi)的許多行業(yè)。



電子與電信研究院（簡稱ETRI）宣布，它成功開發(fā)了一種利用LED來實現(xiàn)各種振動的技術(shù)。這項技術(shù)已被廣泛認可，并發(fā)表在ACS Applied Materials＆Interfaces的封面上（“A Light-Driven Vibrotactile Actuator with a Polymer Bimorph Film for Localized Haptic Rendering”）。



基于LED的觸覺薄膜的示例。圖片：ETRI）



觸覺技術(shù)是指可以為用戶創(chuàng)造觸摸體驗的界面。隨著通過智能手機、家用電器、醫(yī)療設(shè)備和虛擬游戲增加了觸摸屏設(shè)備和遠程控制任務(wù)的應(yīng)用，對要求準(zhǔn)確性和安全性的技術(shù)的需求也在增長。



使用觸覺技術(shù)的代表性應(yīng)用包括在智能手機和平板電腦屏幕上產(chǎn)生的振動。當(dāng)前商業(yè)化的技術(shù)可以像單聲道揚聲器一樣在整個設(shè)備上提供振動感。不論用戶在何處觸摸，用戶都會感覺到一致的振動。



ETRI實現(xiàn)的技術(shù)使用戶可以通過手指接觸的區(qū)域體驗不同的觸感。預(yù)期該技術(shù)將針對用戶的手指在在線購物時可以感覺到不同產(chǎn)品的質(zhì)地變化的環(huán)境進行優(yōu)化。



目前，在智能手機或游戲板上產(chǎn)生的振動是由附著在電動機上的擺錘的運動產(chǎn)生的。缺點包括無法部分地傳遞細膩的觸感，因為始終如一的相同振動效果會傳播到整個設(shè)備。



最近開發(fā)了另一種技術(shù)，該技術(shù)利用激光在瞬間溫度變化的情況下利用沖擊波產(chǎn)生振動。由于用于該技術(shù)的激光器的價格為數(shù)萬美元，然而，已知難以減小尺寸和商業(yè)化。



ETRI的研究團隊成功開發(fā)了一種技術(shù)，該技術(shù)可將低輸出光信號轉(zhuǎn)換為振動信號。這項技術(shù)可以使顯示屏的生產(chǎn)通過使用多個小尺寸的LED來實現(xiàn)部分振動，而這些LED的價格范圍僅為極其昂貴的激光光源的1 / 10,000。



該技術(shù)基于吸收光能并將其轉(zhuǎn)化為熱能的原理。當(dāng)在涂有特殊光熱層的薄膜上施加光能時，薄膜會根據(jù)材料在加熱和冷卻時的熱膨脹性進行彎曲和恢復(fù)，從而產(chǎn)生振動。



研究團隊利用這項技術(shù)，通過創(chuàng)建由9個1cm2單位組成的3x3 LED序列，證明了在寬頻率帶寬內(nèi)進行精確振動的可能性。該團隊認為，該尺寸將很容易應(yīng)用于更大的區(qū)域。



汽車工業(yè)的最新趨勢包括使用集成了各種控制功能（包括導(dǎo)航、媒體和互助系統(tǒng)）的觸摸屏代替?zhèn)鹘y(tǒng)的操作設(shè)備（例如按鈕或轉(zhuǎn)盤）。當(dāng)前，每個觸摸輸入的反饋很簡單。通過這種新技術(shù)，可以同時增加轉(zhuǎn)動表盤，按下按鈕，滑動等的觸感。



該技術(shù)尤其具有耐用性，因為它在薄膜中不包含電子結(jié)構(gòu)，因此易于應(yīng)用于薄且柔性的顯示屏。由于它可以與當(dāng)前活躍的柔性設(shè)備領(lǐng)域很好地集成在一起，因此有望將其應(yīng)用于各種研究中。



研究小組還希望通過將新技術(shù)嫁接到盲人用信息設(shè)備上來補充盲文，以替代盲文。它計劃努力使汽車、觸摸屏設(shè)備、電子顯示器、智能手機等技術(shù)的商業(yè)化。

我們希望通過實際應(yīng)用旨在通過觸覺傳遞信息的原始技術(shù)，廣泛使用該技術(shù)來支持弱視信息等弱勢人群的信息。



該研究小組目前正在進行后續(xù)研究，以通過增強光到振動能量轉(zhuǎn)換的效率并減少電能的消耗來產(chǎn)生足以使用戶感覺到感覺的振動。