خبر

  • تک بورد - نسخه نمایشی بریل با گلوله های آتشین مینیاتوری تازه می شود

    نسخه نمایشی بریل با گلوله های آتشین مینیاتوری تازه می شود
    1 روز و 1 ساعت قبل

    تغییرات در یک دستگاه لمسی با سوزاندن مخلوط متان/اکسیژن ایجاد می شود.
    اخیراً پیشرفت های زیادی در زمینه دسترسی با کنترل صدا ، خواننده های صفحه و بهبود دسترسی بیشتر به رایانه برای بسیاری از افراد انجام شده است. اما چیزی که از دست رفته است یک دستگاه لمسی است که اطلاعات مبتنی بر لمس را ارائه می دهد-به یک صفحه نمایش بریل پویا فکر کنید. برای بسیاری از افراد ، به ویژه کسانی که بینایی و شنوایی محدودی

    یکی از دلایلی که اینها به طور گسترده در دسترس قرار نگرفتند این است که تهیه آنها دشوار است. محرک های فیزیکی که می توانند الگویی قابل تشخیص با لمس ایجاد کنند مقدار کمی حجم را اشغال می کنند و در مجاورت یکدیگر قرار گرفتن در کنار یکدیگر دشوار است. آنها همچنین گران قیمت هستند. بنابراین ، یک تیم آمریکایی و اسرائیلی از محققان به دنبال جایگزینی برای سخت افزار فیزیکی بودند. و محققان با یک جایگزین غیرمنتظره روبرو شدند: یک گلوله آتشین مینیاتوری در داخل یک قطعه پلیمری انعطاف پذیر قرار داد که می تواند مانند یک بادکنک باد شود.

    جایگزینی سخت افزار با احتراق

    در تئوری ، ساخت صفحه نمایش بریل قابل تجدید نسبتا آسان است. تنها چیزی که ما نیاز داریم مجموعه ای از دستگاه های مکانیکی است که می تواند بین حالتهای بالا و پایین جابجا شود. دلیل وجود اینها این است که دستگاههای مکانیکی موجود در بازار بسیار بزرگ هستند و نمی توان آنها را در مجاورت خود قرار داد. به عنوان مثال ، محققان امکان استفاده از ریزسیالات برای باد کردن یک حباب پلیمری را در نظر می گیرند. اما دریچه های مورد نیاز برای شبکه 2 در 3 دستگاه 18 برابر مساحت خود دستگاه را اشغال می کند و حدود 250 دلار هزینه دارد.

    تبلیغات

    یک ردیف واقعی از این دستگاهها با وضوح کافی برای تکرار یک خط بریل متن بسیار گران خواهد بود و به ترتیب سه بعدی پیچیده ای از سوپاپ ها و لوله ها نیاز دارد.

    ممکن است مهندسی آرایه سفارشی از دستگاه های مکانیکی که می توانند در حالت مورد نیاز قرار گیرند ، امکان پذیر باشد. اما تیم پشت کار جدید تصمیم گرفت سخت افزارهای مکانیکی را به طور کامل کنار بگذارد. در عوض ، محققان تصمیم گرفتند که احتراق را امتحان کنند. در زیر ، محققان سیستمی از کانال ها داشتند که مخلوطی از متان و اکسیژن را برای هر یک از این حباب های پلیمری تغذیه می کردند. و در پایه حباب ، آنها دو سیم داشتند که می توانستند جریان کافی را حمل کنند تا جرقه ای بین آنها ایجاد شود. اینها از گالیم مایع ساخته شده بودند که به دستگاه اجازه می داد انعطاف پذیر باشد و همچنین تا حدی امکان ترمیم خود را فراهم می کند.

    این جرقه مخلوط گازها را شعله ور می کند و باعث افزایش ناگهانی فشار می شود. تعیین می شود که آیا یک انفجار واقعی وجود داشته باشد ، اما احتراق به اندازه کافی قدرتمند است که می تواند سر و صدای قابل شنوایی ایجاد کند. فشاری که ایجاد می کند حباب بالا را گسترش می دهد و تغییری در سطح ایجاد می کند که با لمس قابل درک است. و با انبساط ، پلیمر فشار گازهای اخیراً احتراق شده را کاهش می دهد ، که باعث کاهش دمای آنها می شود. در اصل ، خود دستگاه به عنوان یک سیستم خنک کننده برای احتراق عمل می کند و از ایجاد گرما جلوگیری می کند.

    چند مسئله کوچک

    مشکل احتراق روشن شد انتهای دیگر دستگاه ، جایی که سوخت به آن وارد می شود. در اینجا ، محققان مشاهده کردند که احتراق به خطوط تغذیه گسترش یافته و در نهایت کل دستگاه را سوزاند. تیم می دانست که معمولاً با قرار دادن فیلتر با منافذ کوچک در خط تغذیه از این امر جلوگیری می شود. اما شعله های آتش در اینجا آنقدر سریع حرکت کردند که در ابتدا کار نکرد ، و محققان را مجبور کرد تا فیلترهای بزرگتر را انتخاب کنند تا زمانی که سوختگی متوقف شود.

    تبلیغات

    مشکل دیگر این است که اگر به طور مداوم یک سری انفجارهای کوچک به منظور متورم نگه داشتن دستگاه ، با اتلاف گرمای ناشی از تورم خود مقابله می کنید. بنابراین ، در حالی که سیم ها می توانند با فرکانس بسیار بالا جرقه بزنند ، در واقع نمی خواهید از آن برای حفظ حالت فعال دستگاه استفاده کنید. پین قفل شده درون دستگاه هنگامی که پلیمر در اثر احتراق منبسط شد ، سنجاق به سمت بالا شلیک می شود و در محل خود می چسبد. برای تنظیم مجدد دستگاه ، باید دوباره از نظر جسمی دچار افسردگی شود. آنها نمونه اولیه 3 3 3 را نشان دادند که می توانست انواع مختلف کاراکترهای ساده شده را نمایش دهد.

    احتمالاً نیاز به تنظیم مجدد فیزیکی دستگاه آنقدرها هم که به نظر می رسد محدودیتی ندارد. شما می توانید دستگاهی را تصور کنید که در آن کاربر فرصتی برای احساس اطلاعات ناخواسته پیدا می کند ، سپس دستگاه های برآمده را فشار می دهد تا آنها را بازنشانی کند. پس از تنظیم مجدد ، می تواند به عنوان محرکی برای نمایش شخصیت بعدی عمل کند.

    مشکل بزرگتر احتمالاً استفاده از سوخت است. حق با محققان است که ما با سوخت در اطرافمان زندگی می کنیم. آنها می نویسند: "ما اذعان داریم که برخی ممکن است تصور این که به مواد شیمیایی قابل احتراق بسیار نزدیک هستند نگران کننده باشد ،" اما ما توجه داریم که میلیاردها فندک بوتان مایع از سال 1800 در جیب جلوی مردم قرار گرفته است. " س questionال بیشتر این است که آیا این انتظار وجود دارد که مردم هر چند هفته یکبار یک کارتریج سوخت روی صفحه نمایش خود قرار دهند. زمینه هایی که بازخورد لمسی می تواند ارزشمند باشد ، از جمله واقعیت افزوده و مصنوعی مختلف.

    PNAS ، 2021. DOI: 10.1073/pnas.2106553118 (درباره DOI ها).





خبرهای دیگر از علوم پایه