Till innehåll på sidan

Fingertopparnas betydelse för framtidens mobiler

NYHET

Publicerad 2013-09-16

Forskare vid bland annat KTH har studerat våra fingrars samspel med omvärlden. De har kommit fram till att vi med våra fingertoppar kan känna av ytstrukturer som är en miljon gånger mindre än våra fingrar. Forskningsresultatet öppnar för nya möjligheter för bland annat pekskärmar och smarta telefoner. Nästa generation Iphone eller Galaxy kan därmed ges ny funktionalitet.


	
	
Mark Rutland, professor i yt- och korrosionsvetenskap vid KTH.
Mark Rutland, professor i yt- och korrosionsvetenskap vid KTH.

Mark Rutland, professor i yt- och korrosionsvetenskap vid KTH och en av forskarna som varit involverad i studien, gör en liknelse för att förstå vidden av storleksförhållandet "En miljon gånger mindre än ett finger".

– Om fingret vore ett jordklot i storlek skulle vi kunna känna av hus på jordens yta. Det är en av de roligaste aspekterna av vår forskning, att vi upptäckt att en människa kan känna en ojämnhet på en yta som motsvarar en mycket stor molekyl, säger Mart Rutland.

Med det sagt innebär det att våra fingertoppar kan känna av nivåskillnader kring 13 nanometer.

Men det är inte bara våra fingertoppars känslighet som studerats. Forskarna har också utrett hur vi upplever ytors topografi. När ett finger dras över en yta uppstår vibrationer i fingret. Människor känner av dessa vibrationer olika väl för olika strukturer, och friktionen mellan fingret och ytan är också en avgörande faktor.

– Det gör till exempel att en viss del av en pekskärm på en smartphone kan designas att kännas annorlunda genom vibrationer. Det här är genombrottet som tillåter att vi i framtiden designar hur saker känns och upplevs. Forskningen kommer att påverkar sensorisk forskning, säger Mark Rutland.

Forskarna lät försökspersoner med ögonbindel föra sitt pekfinger över smått vågformade ytor i plast.
Forskarna lät försökspersoner med ögonbindel föra sitt pekfinger över smått vågformade ytor i plast.

Smartphone var det. De olika tänkbara och framtida tillämpningarna för Mark Rutland och de andra forskarnas upptäckt är många. Robotar och virtual reality är två. Papper, tyger, balsam och Schampo är ytterligar fyra exempel, och det spenderas en hel del forskningspengar på hud- och hårvård så här spelar forskningsresultatet roll. Människor med nedsatt syn kan också bli hjälpta.

Jag hörde precis att en pekskärm i genomskinlig plast kan med hjälp av er forskning fås att kännas som metall eller trä. Öppnar ert forskningsresultat upp för shopping på nätet? Att man känna vissa tyger i en webbutik för kläder?!

– Svaret är tveklöst ja, med tillägget att det naturligtvis beror på hur finkänslig tekniken i mobilen är. Men jag tycker du ska patentera den idén, säger Mark Rutland.

Han berättar att genom att engagera doktorander och professorer från två olika fält - psykologi och ytkemi - har de tillsammas lyckats skapa en riktig psykofysisk forskningsstudie.

– Det viktigaste med vårt forskningsresultat är att beröring tidigare har betraktats som ett okänt sinne. En retorisk liknelse skulle kunna vara att jämföra med synen, det här forskningsresultatet motsvarar att vi precis avslöjat hur vi människor uppfattar färger, säger Mark Rutland.

Han tillägger att de nyförvärvade kunskaperna i framtiden kan användas för beröringsestetik på samma sätt som färger används idag för den visuella estetiken.

Om fingret vore ett jordklot i storlek skulle vi kunna känna av hus på jordens yta.
Om fingret vore ett jordklot i storlek skulle vi kunna känna av hus på jordens yta.

– Tidigare har man försökt mäta nervsignaler för en bättre förståelse för ämnet. Det är förstås en väg att gå, men vi har kopplat fysiken direkt till upplevelsen genom att använda människa som mätinstrument. Jag brukar säga att det vi har gjort skulle kunna jämföras med att man stoppar in flygtiderna mellan städer i Europa i ett datorprogram. Med den modell vi använder kommer det ut en tvådimensionell karta över världsdelen i andra änden. Med alla riktning; öst, väst, nord och syd. Vi får en perceptuell karta som beskriver hur nära olika ytor befinner sig i förhållande till varandra, säger Mark Rutland.

Till studien som forskarna genomfört hör artikeln "Feeling small: Exploring the tactile perception limits" som precis publiceras i i den väl ansedda Nature Publishing Groups tidskrift Scientific Reports.

Forskargruppen i Stockholm består av Mark Rutland och KTH-doktoranden Lisa Skedung, samt forskarna Birgitta Berglund och Martin Arvidsson från Stockholms universitet. De amerikanska materialforskarna Chris Stafford och Jun Chung har bidragit med deras unik kunskap om så kallad "surface wrinkling". Vinnova och KK-stiftelsen har finansierat forskningen genom en Institute Excellence Centre till SP. Lisa Skedung och Mark Rutland kommer att driva forskningen och dess tillämpning vidare tillsammans med Sveriges Tekniska Forskningsinstitut.

För mer information, kontakta Mark Rutland på 076 - 864 00 81, 08 - 790 99 14 eller mark@kth.se.

Peter Larsson