Використання високочастотних звукових коливань дозволяє відчути поверхню і форму віртуальних об'єктів
У високотехнологічному світі Тоні Старка, головного героя серії науково-фантастичних фільмів "Залізна людина", комп'ютерні дисплеї по команді людини виникають прямо в повітрі, не використовуючи ніяких матеріальних поверхонь або пристроїв. Взаємодія з зображеннями на таких голографічних дисплеях проводиться за допомогою рухів рук людини, які, при цьому, не стосуються нічого матеріального. Ні для кого не є секретом, що ми знаходимося буквально в декількох кроках від втілення цієї фантастичної технології в реальності, але в наших силах зробити цю технологію ще краще, ніж вона виглядає на екранах фантастичних фільмів. І здійснити це допоможуть високочастотні звукові хвилі, з допомогою яких можна створити відчуття дотиків до поверхонь віртуальних об'єктів, які не існують у дійсності.
Ультразвукове "дотикове" пристрій UltraHaptics з допомогою матриці малогабаритних випромінювачів створює складне поле, що складається з комбінації високочастотних ультразвукових коливань. Ці коливання, поєднуючись один з одним, створюють в деяких точках простору піки максимумів і мінімумів коливань. Ці піки, у свою чергу, створюють локальні області з високим і низьким тиском, які сприймаються поверхнею шкіри рук людини, як дотики до якоїсь поверхні без будь-якого фізичного контакту з поверхнею. Змінюючи частоту і амплітуда коливань, випромінюваних кожним джерелом, можна змінювати загальну інтерференційну картину таким чином, користувач зможе відчувати не тільки структуру поверхні об'єкта, але й угнутості, опуклості і навіть гострі грані його форми.
Група дослідників з університету Брістоля нещодавно продемонструвала, як подібна система може працювати за допомогою дисплея, на поверхню якого нанесено випромінювачі, що генерують ультразвукові хвилі. Користувач взаємодіє з дисплеєм, виробляючи маніпуляції його руками, що знаходяться на значному видаленні від поверхні самого дисплея, не торкаючись ні до поверхні дисплея, ні до чого-небудь іншому матеріальному.
Такі ультразвукові сенсорні пристрої можуть використовуватися в якості пристроїв зворотного зв'язку смартфонів і планшетних комп'ютерів, замінивши собою їх вібраційні пристрої, які в більшості випадків надають дратівної вплив, ніж надають корисні дії. Екран телефону або комп'ютера, обладнаний ультразвукової осязательной системою, зможе змусити користувача відчути, ніби він натискає на клавіші фізичної клавіатури або пересуває опуклі елементи управління. Така технологія може виявитися корисною і в області комп'ютерних ігор, де користувач управляє ігровим процесом за допомогою контролерів типу Microsoft Kinect, які не забезпечують взагалі ніякої зворотного зв'язку з гравцем.
В даний час дослідники з Брістоля працюють над мініатюризацією розроблених ними ультразвукових пристроїв і над зниженням вартості їх виробництва. Будемо сподіватися, що їм це вдасться реалізувати у повній мірі, і в недалекому майбутньому на ринку з'являться портативні пристрої, здатні забезпечити новий рівень їх взаємодії з користувачем.