Die Technik, die von ihren Erfindern der Carnegie Mellon University in Pittsburgh als Electrick bezeichnet wird, basiert auf Elektroden, die an einem Objekt angebracht sind, das aus einem leicht leitenden Material besteht oder mit diesem beschichtet ist. Die resultierenden Touchpads sind zwar nicht so präzise wie die Smartphone-Touchscreen-Technologie, aber dennoch genau genug, um grundlegende Steuerfunktionen wie die Verwendung eines Schiebereglers oder das Drücken einer Taste zu ermöglichen, so die Forscher.
"Die Technologie ist der Funktionsweise von Touchscreens sehr ähnlich", sagte Yang Zhang, Ph.D. Student am Human-Computer Interaction Institute (HCII) von Carnegie Mellon. "Wenn der Finger des Benutzers ein elektrisches Feld berührt, wird ein Bruchteil des Stroms auf den Boden geleitet. Indem wir verfolgen, wo der Strom umgeleitet wird, können wir verfolgen, wo der Benutzer die Oberfläche berührt."
Die Technik ist als elektrische Feldtomographie bekannt und verwendet eine Anordnung von Elektroden, um die Position zu erfassen, an der die Berührung aufgetreten ist.
In einem Video, das die Fähigkeiten von Electrick demonstrierte, fügten die Forscher einem Modell eines menschlichen Gehirns aus Wackelpudding, einer Gitarre und einem Wandabschnitt eine Berührungssteuerung hinzu. Wenn eine Person beispielsweise Teile des Jell-O-Gehirns berührt, kann sie auf einem Computerbildschirm den Namen dieses bestimmten Teils des Gehirns sehen.
Die Forscher sagten, dass die Technologie für Bildungszwecke, von Hobbyisten und in anderen kommerziellen Anwendungen verwendet werden könnte.
"Das Ziel dieser Technologie ist es, die Berührungserkennung für alles zu ermöglichen", sagte Zhang. "Touch war sehr erfolgreich. Es ist eine sehr intuitive Möglichkeit, mit Computerressourcen zu interagieren. Wir haben uns daher gefragt, ob wir diese Touch-Sensing-Funktionen in viel mehr Objekten als nur Telefonen und Tablets aktivieren können."
Smartphone-Touchscreens bestehen aus teuren Materialien und erfordern teure und ausgefeilte Techniken zum Aufbau. Als solches kann es kompliziert sein, Berührungsflächen auf Objekten zu erzeugen, die groß oder unregelmäßig geformt sind, sagte Zhang. Es gibt Möglichkeiten, die Berührungssteuerung für größere Objekte zu aktivieren. Diese Methoden beruhen jedoch hauptsächlich auf der Erkennung von Bewegungen durch Kameras. Diese Techniken haben jedoch auch Einschränkungen, sagte Zhang.
"Wenn Sie eine Kamera verwenden, funktioniert dies nicht so gut, wenn sich die Lichtverhältnisse ändern", sagte er. "Benutzer könnten auch Bedenken hinsichtlich der Privatsphäre haben, wenn sie Kameras in ihren Häusern haben."
Zhang fügte hinzu, dass die Electrick-Technik die Berührungssteuerung von Objekten ermöglicht, die mit einer Vielzahl von Herstellungsmethoden erstellt wurden, darunter 3D-Druck und Spritzguss. Die einzige Bedingung sei, dass das Material leicht leitfähig sei, sagte er.
"Es würde nicht mit normalem Kunststoff funktionieren, der völlig nicht leitend ist", sagte Zhang. "Wir können jedoch verschiedene kohlenstoffbeladene Materialien verwenden, Materialien mit Kohlenstoffpartikeln, die sie leicht leitfähig machen."
Die leicht leitende Schicht kann auch auf die Oberfläche eines ansonsten nicht leitenden Objekts jeglicher Form gesprüht werden, sagte Zhang. Auf diese Weise können die Ingenieure die Berührungssteuerung in vorhandenen Möbeln aktivieren, ein berührungsgesteuertes Lenkrad oder eine Telefonhülle herstellen oder jemandem ermöglichen, das Licht in ihrer Wohnung durch einfaches Antippen der Wand einzuschalten.
Zhang sagte, dass die Electrick-Oberflächen langlebig sind und zusätzlichen Schutz erhalten könnten, indem eine zusätzliche Schicht Beschichtung darauf aufgetragen wird.
Die Forscher stellten die Technologie Anfang dieses Monats auf der ACM-Konferenz über Human Factors in Computersystemen in Denver vor.
