طرح البروفيسور يون فيسيل سؤالاً بسيطاً على مرشح الدكتوراه ماكس ليناندر في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا عام 2021 حول إمكانية تحويل الضوء الذي يشكّل الصورة إلى إحساس ملموس يمكن الشعور به عبر الأصابع. واجه الفريق حينها حيرة حول جدوى الفكرة، لكن جاذبية التحدي دفعتهم للاستمرار في العمل النظري ومحاكاة الفكرة لعدة أشهر. وفي ديسمبر 2022 تمكن ليناندر من بناء نموذج أولي لمبدأ يعمل لبكسل واحد بضوء الليزر. وأشعر الفريق بالنبضة الأولى للملمس عندما تأكد وجود الإحساس الملموس كإثبات للفكرة.
آلية عمل الشاشة اللمسية الضوئية
تعتمد التقنية على أسطح عرض رقيقة مغطاة ببكسلات ضوئية لمسية، كل منها يحوي تجويفاً هوائياً وغشاءاً من الجرافيت. عند سقوط الضوء على سطح الشاشة يسخن الغشاء بسرعة فينتج تمدد الهواء ويدفع البكسل إلى الأعلى بمقدار يصل إلى ملليمتر واحد، وهو ما ينتج عنه وجود نتوء مادي ملموس. وتُشغّل تقنية المسح الضوئي ليزر منخفض الطاقة بتنشيط البكسلات بشكل متتابع دون الحاجة إلى أسلاك أو إلكترونيات داخلية. وقد تمكنت الفرق من تصنيع لوحات تضم أكثر من 1500 بكسل مستقل، مع إمكانية توسيع التقنية اعتماداً على نظم الإسقاط الحديثة.
أظهر استخدام هذه البنية أن الإشارات الضوئية يمكن تحويلها إلى إحساس ملموس يتيح تفاعل المستخدم مع المحتوى المرئي بشكل مباشر. كما أظهرت التجارب أن النتوءات الناتجة يمكن الإحساس بها وتحديدها أثناء التفاعل مع الرسوم المعروضة. تتجه النتائج إلى فتح باب أمام واجهات تفاعلية هجينة تجمع بين الرؤية واللمس بشكل أكثر مباشرة.
تطبيقات مستقبلية محتملة
يرى الفريق البحثي أن التقنية قد تقود إلى جيل جديد من الشاشات التفاعلية في لوحات القيادة داخل السيارات، أو الكتب الإلكترونية المزودة برسوم ملموسة، أو الأسطح المعمارية التي تستجيب للمسات المستخدمين. ويؤكد الباحثون أن المفهوم يعيد إلى الأذهان فكرة من القرن التاسع عشر حين استخدم ألكسندر جراهام بيل ضوء الشمس لإنتاج اهتزازات سمعية، لكن هذه المرة لإنتاج واجهة رقمية يمكن الشعور بها فعلياً. ويخلص الفريق إلى أن ما يرى على الشاشة قد يصبح يوماً ما شيئاً يمكن لمسه.
