Vật liệu kích hoạt điện mới có thể cải thiện đầu đọc chữ nổi

Chữ nổi có thể làm mới hiển thị dịch thông tin từ màn hình máy tính thành các ký tự được nâng lên, thường dọc theo phía dưới bàn phím. Nhưng công nghệ này có thể tốn hàng ngàn đô la và bị giới hạn, thường hiển thị một chuỗi ký tự ngắn hơn nhiều so với hầu hết các câu. Các nhà nghiên cứu hiện báo cáo một tài liệu cải tiến có thể đưa các màn hình này lên cấp độ tiếp theo, cho phép những người mù hoặc người có thị lực thấp dễ hiểu văn bản và hình ảnh hơn trong khi chi phí lại giảm đáng kể.

Các nhà nghiên cứu đang trình bày kết quả của họ thông qua nền tảng trực tuyến SciMeetings của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ (ACS).

“Với sự phát triển hơn, chúng tôi nghĩ rằng các đặc tính của vật liệu mới này có thể giúp tạo ra các thiết bị có độ phân giải cao hơn nhiều, thậm chí cả những thiết bị có khả năng hiển thị thông tin ngoài văn bản, như sơ đồ hoặc bản đồ”, Julia R. Greer, Ph.D. , điều tra viên chính của dự án.

Màn hình chữ nổi hiện đang có trên thị trường dựa vào hiệu ứng áp điện: Một tinh thể nhỏ nở ra khi điện áp được đặt vào nó, đẩy một chốt lên trên để tạo ra một dấu chấm. Một ký tự đơn lẻ chẳng hạn như một chữ cái được mã hóa bởi tối đa tám dấu chấm như vậy. Các thiết bị trên thị trường thường hiển thị tối đa 80 ký tự cùng một lúc hoặc một phần của câu hoặc tweet.

Các nhà nghiên cứu gần đây đã chuyển sự chú ý của họ sang polyme điện động (EAP) như một loại vật liệu có thể cải thiện các màn hình này. EAP có thể hiển thị nhiều thông tin hơn các thiết bị thông thường cũng như sự đa dạng hơn của nó. Hơn nữa, các thiết bị có thể dễ dàng hơn và rẻ hơn để sản xuất. Tuy nhiên, lời hứa đó vẫn chưa thành hiện thực và các màn hình dựa trên EAP đã gặp phải nhiều vấn đề bao gồm nhu cầu điện áp cao để hoạt động và độ bền kém.

Nhóm của Greer tại Viện Công nghệ California (Caltech) đã nghĩ ra một loại EAP hoàn toàn mới dựa trên các phức hợp polyionic, và vào mùa hè năm 2019, nhóm bắt đầu nghiên cứu cách tổng hợp vật liệu. Một EAP cải tiến có thể giúp công nghệ chữ nổi bắt kịp với những người sử dụng thị giác, Rob Learsch, một sinh viên tốt nghiệp trong phòng thí nghiệm lúc đó nói. “Công nghệ chữ nổi đã không thay đổi nhiều kể từ những năm 1980,” ông lưu ý. “Tôi nghĩ rằng sẽ rất đáng chú ý khi cho phép mọi người được hưởng lợi từ cuộc cách mạng trong thu nhỏ và tính toán đã xảy ra.”

Trong khi các EAP thông thường dựa vào điện tích tích lũy trên các điện cực, vật liệu mới chứa các polyme tích điện dương và âm kết hợp thành một mạng lưới ngẫu nhiên của các chuỗi được kết nối tại các nút. Các polyme tích điện âm tạo thành một giàn giáo vững chắc mà các cực dương liên kết với nhau, hoạt động giống như các dải cao su kéo mọi thứ lại với nhau. Áp dụng một trường điện làm sáng tỏ các kết nối này như thể cắt các dải cao su, và làm cho vật liệu mở rộng ra bên ngoài. EAP polyionic đòi hỏi điện áp ít hơn nhiều, và hiệu quả và đàn hồi hơn so với EAP thông thường.

Learsch đã gia nhập phòng thí nghiệm của Julia Kornfield, Tiến sĩ, tại Caltech, nơi ông và những người khác đang tiếp tục nghiên cứu các tính chất của vật liệu và phát triển nó đến điểm có thể sử dụng trong màn hình chữ nổi và có lẽ cung cấp chức năng mới cho các thiết bị này. Do vật liệu này có thể hoạt động như một tụ điện, tạo ra tín hiệu điện khi áp suất, nên nó có thể được sử dụng để chế tạo màn hình chữ nổi phản ứng với cảm ứng, giống như màn hình của điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng.

Các vật liệu cũng có thể được sử dụng cho các ứng dụng khác. Nếu được điều khiển bởi các điện trường chính xác, Learsch nói rằng anh ta có thể thấy trước việc mở và đóng một khớp robot hoặc kẹp. Learsch nói: “Có rất nhiều nghiên cứu được thực hiện để đưa chúng ta từ nơi chúng ta đang đến với những loại sản phẩm này, nhưng đó là một phần trong tầm nhìn dài hạn của chúng ta”.

Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.