A l'abast dels dits
2008/01/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Els botons no tenen misteris especials. Sempre estan en el mateix lloc i cadascun té una funció determinada. D'una manera o un altre, en prémer el botó activarem alguna cosa que dugui a terme aquesta funció; alguna cosa que està darrere del botó. En molts casos, a més, veurem en una pantalla el que hem aconseguit amb aquest botó. En el cas de les pantalles tàctils, per contra, s'ha d'actuar sobre la pròpia pantalla. No tenen botó ni tecla, només una superfície. Però, com sap una pantalla tàctil on hem col·locat el dit? Què hi ha darrere d'aquesta pantalla?
En un toc
Perquè no per darrere, la clau està en el sistema més antic de pantalles tàctils. El sistema d'infrarojos és el més antic i potser el més fàcil d'entendre. En les vores de la pantalla hi ha emissors i receptors formant una xarxa. És a dir, en dos costats consecutius --vertical i horitzontal- hi ha díodes emissors de llum infraroja amb receptors enfrontats. Així, els raigs d'infrarojos horitzontals i verticals formen una xarxa en la superfície de la pantalla. I quan el dit o qualsevol altre objecte toca la pantalla curta almenys un raig horitzontal i una vertical. L'ordinador només ha de detectar els raigs que s'han trencat per a saber on han tocat.
El sistema és molt simple i no enfosqueix en absolut la pantalla, per la qual cosa no afecta la qualitat de la imatge. Aquestes i els avantatges d'aquest sistema són tenir pantalles molt permanents. Però són cars, ocupen molt volum i no suporten res la brutícia. I són molt sensibles a les pulsacions falses: si una mosca es col·loqués sobre la pantalla, per exemple, la considerarien com una pulsació.
En l'actualitat existeixen moltes altres tecnologies per a la construcció de pantalles tàctils. Els tres més utilitzats són les pantalles tàctils resistivas, capacitives i d'ona acústica superficial (SAW).
Les tres més utilitzades són les pantalles resistivas de contacte. Estan formades per dues capes principals: sobre una làmina rígida --com el vidre - presenten una altra làmina flexible --poliésterra--. Dues planxes presenten un revestiment metàl·lic transparent --generalment d'indi i d'òxid d'estany (ITO)- per la seva part interior i estan separades per uns punts aïllants, deixant un petit buit entre dues làmines. Al llarg d'aquests recobriments metàl·lics s'aplica el corrent elèctric. En pressionar la planxa superior flexible els dos recobriments conductors queden en contacte, la qual cosa provoca un canvi en el corrent elèctric. Així, un controlador electrònic que mesura el canvi de resistència converteix aquest canvi en coordenades x e i.
A més del dit, es pot utilitzar qualsevol objecte per a accionar la pantalla, però els objectes durs i afilats poden danyar el recobriment de la planxa superior flexible. Aquestes pantalles també es veuen afectades per la llum ultraviolada i perden flexibilitat i transparència. A més, són resistents a la pols i a l'aigua, són barats i fiables. Així, en l'actualitat són molt utilitzats en aplicacions industrials, comerços, PDAs i altres dispositius electrònics.
En aquest cas és necessari tocar amb el dit nu o ser conductor si s'utilitza un llapis. Com ja s'ha comentat, les pantalles capacitives ofereixen una gran lluminositat i no es veuen afectades per elements externs. No obstant això, el processament de senyals requereix una electrònica bastant complexa que encareix aquestes pantalles.
Finalment, les pantalles d'ona acústica superficial utilitzen un sistema similar al d'infrarojos, però en lloc d'utilitzar la llum infraroja, es transmeten ultrasons en la superfície de la pantalla. Un transductor emet una ona acústica horitzontal i un altre vertical. Aquestes dues ones es reflecteixen en reflectors acústics per a distribuir-les per tota la superfície de la pantalla. Les ones no s'emeten de manera contínua, sinó a pols, i són detectades per alguns sensors. Quan s'interposa un dit, absorbeix l'energia de les ones i aquestes s'afebleixen. Així, en detectar les ones atenuades pels sensors, l'ordinador calcula les coordenades del punt afectat. A més, pot calcular z a més de les coordenades x e i. I és que com més gran és la pressió, més energia absorbeix el dit.
Aquestes pantalles són les més modernes i costoses de les quals hem vist. També les que donen la imatge més clara. No hi ha cap capa sobre la pantalla, per la qual cosa no es perd cap lluminositat. I en mancar de cobertura, tampoc existeix risc de danys. D'altra banda, s'utilitzaran dits o llapis tous. Els objectes fins i duros, com els llapis forts, no serveixen. I no suporten bé la brutícia, la pols i l'aigua.
La majoria de les pantalles que s'utilitzen actualment són d'aquests tres tipus. Però la tecnologia del contacte no acaba aquí. En els últims anys han avançat molt i el tacte està cobrant força en el món de les noves tecnologies.
Deu dits
"Amb els ordinadors actuals sembla que tots som Napoleó i amb la mà esquerra ficada en la camisa, però moltes coses es fan molt millor amb les dues mans. Les pantalles tàctils són un pont entre el món virtual i el físic". Són paraules de Bill Buxton, el pare de les pantalles multitáctiles.
Fins fa poc les pantalles tàctils podien detectar una sola pulsació. Al cap i a la fi, en lloc de fer clic amb un ratolí, oferien fer clic directament amb el dit. En les pantalles multitáctiles pot haver-hi més d'un dit al mateix temps, més d'una mà o més d'una persona.
La recerca i desenvolupament de les tecnologies de la diversitat tàctil va començar en els anys 80. Però l'any passat, en el congrés TED 2006, l'investigador Jeff Han de la Universitat de Nova York va sorprendre a tots en presentar la seva pròpia pantalla. En la seva pantalla mostrava i manipulava imatges, com si realment toqués amb les mans, mentre deia "de fet, hauríem de manejar-les així"; i dibuixava línies amb diversos dits, manejava els teclats virtuals que apareixien en la pantalla, agafava una imatge de satèl·lit i la movia, l'amplia, la posàvem en tres dimensions, el zoom… tot amb les seves mans.
La idea de desenvolupar aquesta tecnologia li va venir amb un got d'aigua. Es va adonar que en els punts de contacte de la mà amb el bosc la llum es reflectia de manera diferent. I va recordar que en les fibres òptiques la llum es transporta rebotant en les parets interiors de la fibra fins que surt de l'extrem que pot estar a diversos quilòmetres. Aquest fenomen es denomina reflexió interna completa.
Així, si en una superfície de vidre es fes transportar la llum, com en la fibra òptica, i alguna cosa, com un dit, ho impedís, com en el bosc, la llum no continuaria rebotant: una part ho absorbiria el dit i una altra part el reflectiria cap a fora. Perquè aquest és el mecanisme que va utilitzar Han (tota la reflexió interna obstruïda) per a desenvolupar la seva pantalla tàctil.
Va col·locar díodes LED en un costat a una taula d'acrílic i va muntar una càmera d'infrarojos darrere del tauler. Així, en col·locar un dit en la taula que té la llum en el seu interior, la llum que sali a l'exterior reflectida és capturada per la cambra, de manera pixelada. A més, com més gran és la pressió amb el dit, més informació capta la cambra. La pantalla d'Han converteix el tacte en llum. I finalment, mitjançant un programari es mesuren i donen coordenades les formes i grandàries detectades per la cambra.
Gràcies a aquest senzill i eficaç mecanisme es poden construir pantalles de diferents grandàries i aplicacions: pissarres interactives, taules, murs digitals, etc. Per a això ha creat l'empresa Perceptive Píxel.
Però les grans empreses de noves tecnologies tampoc estan adormides. Microsoft va presentar al maig de 2007 la taula Microsoft Surface, de tecnologia molt semblant, que té previst comercialitzar a la primavera de 2008. La superfície d'aquesta taula és una pantalla en la qual es poden manipular amb les mans imatges, mapes, etc. I també té la capacitat de conèixer els objectes que es col·loquen damunt. Així, per exemple, per a descarregar fotos d'una càmera digital amb wifi bastaria amb deixar la càmera sobre la taula. El mateix amb els mòbils...
I precisament en els mòbils, Apple ha llançat la seva pròpia tecnologia multitáctil. L'i-phone és un mòbil d'última generació que compte, entre altres coses, amb una pantalla tàctil, com la versió i-pod touch del reeixit reproductor de mp3 de la pròpia empresa.
Sembla que estem en una pel·lícula de ciència-ficció, controlant les màquines només amb moviment de mans. Et recordes de Tom Cruise en Minority Report? Perquè la tecnologia del contacte està arribant a una cosa semblant. I sí, tot això és real.
