Virtuele aanraking voelen dankzij haptische sticker

Techniek Amerikaanse onderzoekers zijn erin geslaagd een sticker te ontwikkelen waarmee aanraking kan worden gesimuleerd.

De dunne aanraakpleister heeft veel verschillende laagjes.
De dunne aanraakpleister heeft veel verschillende laagjes. Foto Northwestern University

Een meisje raakt enthousiast het computerscherm aan waarop haar oma te zien is tijdens een videogesprek. De oma voelt vervolgens een trillende sensatie die als een golf van haar onderarm naar haar hand uitstrekt, alsof iemand over haar arm aait. Het aanraakpatroon komt overeen met de manier waarop haar kleindochter haar vingers over het scherm beweegt.

Deze digitale aanraking wordt doorgegeven via een draadloos systeem, ontwikkeld door Amerikaanse onderzoekers. Ze beschrijven hun techniek in een artikel dat woensdag verscheen in Nature.

De meeste virtuele systemen bieden alleen beeld en geluid als sensorische informatie. De tactiele ervaring van aanrakingen kan, net als bijvoorbeeld geur en evenwicht, nog niet goed virtueel worden overgebracht.

Realistisch computerspel

De Amerikaanse onderzoekers beschrijven een technologie waarmee aanrakingen onderdeel kunnen worden van de virtuele wereld. Bijvoorbeeld om een videogesprek intiemer te maken of een computerspel realistischer doordat je echt een (lichte) stomp in je buik voelt tijdens een virtueel gevecht. Daarnaast kan het gebruikt worden om mensen gevoel te geven in een prothese.

De nieuwe techniek bestaat uit een zacht, rubberachtig, lichtgewicht siliconenvel van ongeveer drie millimeter dik waar draadloze elektronica in zit verwerkt. Het prototype is vijftien bij vijftien centimeter groot en kan als een sticker op het lichaam geplakt worden. Het is redelijk flexibel en bevat geen grote batterijen of onhandige draden. In deze haptische sticker zitten trillertjes van ongeveer een centimeter groot, die een elektrisch signaal omzetten in vibraties.

De aanraking van een computerscherm wordt draadloos doorgegeven aan de pleister die een kind op de rug heeft. Film: Northwestern University

De cirkelvormige trillertjes bestaan uit een magneetje met daaromheen een koperen draadje. Als door die draad een stroompje gaat lopen begint het magneetje te trillen, tweehonderd keer per seconde. „Een slim gekozen trilfrequentie”, zegt Michaël Wiertlewski van het Delft Haptics Lab, die niet betrokken was bij het onderzoek. „De receptoren in de menselijke huid zijn het meest gevoelig voor trillingen met die frequentie, waardoor je het gemakkelijk voelt.”

‘Indrukwekkende prestatie’

De trillertjes in de sticker zijn draadloos verbonden met een touchscreen van een smartphone of een tablet. Als je op dat scherm bijvoorbeeld een X tekent dan zorgt de sticker ervoor dat de trillertjes in een X-patroon vibreren op je huid. Die informatie en de energie voor de trillingen worden verstuurd met een techniek die vergelijkbaar is met het draadloos opladen van een telefoon.

„Het is een indrukwekkende prestatie dat de techniek draagbaar, licht, draadloos en zacht is”, zegt Wiertlewski. „De huidige technieken om tactiele sensaties door te geven zijn meestal groter, zwaarder en bestaan uit harde plastic onderdelen.” Deze vooruitgang is te danken aan de slim gekozen frequentie en de energiezuinige techniek waardoor er kleine, dunne trillertjes gemaakt konden worden.

Heel realistisch zal de aanraking volgens Wiertlewski niet voelen. „De sticker produceert een trilling van één enkele frequentie. Normaal gesproken zijn aanrakingen complexer. Als je met je vinger over een oppervlak beweegt, ervaar je dat als trillingen met verschillende frequenties.”

Lees over tasttechnologie: Voor een knuffel: toets 1