Como funciona a tela touchscreen que reconhece você [ilustração]

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Os laboratórios de pesquisa da Disney (sim, eles investem pesado em tecnologia também!) trabalham com um novo conceito de telas touchscreen. O projeto é baseado no chamado Swept Frequency Capacitive Sensing e funciona aliado a uma linha de pesquisas da empresa que só trabalha com conceitos touch: a Touché.

O objetivo dos pesquisadores é fazer com que esses displays passem a identificar diferentes pessoas utilizando o mesmo tablet, permitindo que você e um amigo se revezem em um game e o gadget consiga diferenciar quem é quem somente pelo toque. Mas e como isso é possível?

Cada um tem a sua massa

O projeto de pesquisa da Disney explora algo já conhecido há muito tempo pela ciência: o fato de que cada corpo possui propriedades únicas e em distribuições diferentes. Apesar de sermos compostos dos mesmos materiais, eu, você e o seu professor de geografia contamos com diferentes níveis de água em nosso organismo, citando um exemplo básico.

Identificando quem toca na tela (Fonte da imagem: Reprodução/Disney Research)

Além disso, a massa total do corpo, a densidade dos ossos, o volume de sangue e a quantidade de músculos também variam, pois cada pessoa traz essas características de forma única. Assim, todas essas diferenças fisiológicas nos fazem produzir uma impedância diferente – e que pode ser identificada por equipamentos adaptados para isso.

Trabalhando em camadas

Por isso, a ideia trabalha com base em um conceito inteligente, que é fazer com que o aparelho e o seu corpo consigam se comunicar em tempo real – algo como se eles se transformassem em um único gadget capaz de trocar impulsos de eletricidade.

Para tanto, a tela resistiva do seu tablet, por exemplo, precisa contar com “uma camada a mais” em sua construção. Vale lembrar que os displays funcionam trazendo “fatias” de diferentes tecnologias diferentes, tudo para que o aparelho consiga identificar toques e lhe trazer as imagens e respostas desejadas.

A primeira parte

Normalmente, os displays que reconhecem toques utilizam como primeira camada o óxido de índio-estanho (OIE), e aqui isso não é diferente. Trata-se de um condutor elétrico que serve para identificar os toques humanos na tela.

Reconhecimento rápido (Fonte da imagem: Reprodução/YouTube)

Dessa forma, aqui ele também foi mantido, pois as suas propriedades de condutividade e transparência ainda são fundamentais para a construção desse tipo de aparelho – ainda mais no caso deste criado pelos pesquisadores do Disney Research.

No caso da Swept Frequency Capacitive Sensing, entretanto, ele trabalha em duas vias. Em vez de somente receber os sinais elétricos do corpo humano, ele também é capaz de conduzir de volta as informações da tela, intermediando uma comunicação de duas vias entre o gadget e você.

É preciso se comunicar

Embaixo desse material há uma camada de sensores que envia pequenas correntes elétricas para o óxido de índio-estanho. São esses sensores que realizam a comunicação com o usuário, enviando e recebendo pequenos sinais elétricos para medir a impedância do seu corpo em múltiplas frequências diferentes (sempre por meio do OIE).

A partir desse trabalho é que a tela consegue identificar e criar um perfil para o usuário com base na impedância particular e única produzida pelo seu corpo. Dessa forma, sempre que você tocar o display do dispositivo, por meio das correntes elétricas é que ele saberá quem é que o está manipulando. Esse escaneamento acontece em frequências que variam entre 1 KHz e 3,5 MHz.

Hardware e software capacitados

Com a troca de “mensagens” elétricas entre o seu corpo e o aparelho, é preciso que algo consiga interpretar todos esses sinais. É aí que entram o resto do hardware e os softwares especializados nisso.

Primeiramente, o gadget deve permitir que você consiga mostrar quem você é e criar o seu perfil personalizado. Dessa forma, uma calibragem se torna necessária, tanto para que a medição seja feita, como também para que o gadget passe a reconhecê-lo. O vídeo produzido pela Disney mostra como isso funcionaria, inclusive com os poucos segundos que ele precisa para passar a conhecê-lo.

Após reconhecer os diferentes usuários, o Swept Frequency Capacitive Sensing passa a responder em tempo real aos toques das diferentes pessoas que o utilizam simultaneamente. Segundo a Disney, a resposta, nos testes com os protótipos, ficou em menos de 500 milissegundos.

Além disso, os testes se mostraram também muito positivos, pois os acertos no reconhecimento atingiram a marca dos 97,3%, ou seja, o equipamento consegue diferenciar as pessoas, produzir resultados e trabalhar com resultados bem satisfatórios.

Interpretando diversos usuários diferentes (Fonte da imagem: Reprodução/YouTube)

Isso, no entanto, não garante que o invento dos pesquisadores seja quase perfeito. Há ainda muito que ser feito e eles afirmam que vão seguir na busca de um sistema que trabalhe com a máxima confiabilidade e robustez possível.

Segundo os cientistas, ele ainda mostra alguns problemas na hora de manter o reconhecimento por períodos de tempo um pouco mais longos. Além disso, se a nossa massa pode variar antes e após o almoço, por exemplo, o aparelho precisa ser capaz de entender essas mudanças e seguir reconhecendo “o seu dono”.

Aplicações

De acordo com a Disney, o reconhecimento diferenciado de pessoas poderá ser utilizado de várias maneiras diferentes. Uma tela de desbloqueio que só funcione ao reconhecer o seu dono, por exemplo, daria mais segurança às suas informações. Nessa mesma toada, o gadget também poderia mostrar diferentes conteúdos para pais e filhos, sempre dependendo de quem tocar nele.

Em salas de aula, o gadget seria utilizado também para diferenciar conteúdos, comportando-se diferente quando o toque é de um professor e quando é um aluno que o está utilizando. Isso, é claro, sem falar nas enormes possibilidades de jogos multiplayer.

Trabalhando com outra tecnologia

O laboratório Disney Research conta com diversas pesquisas envolvendo a chamada Touché – todas com foco na utilização do reconhecimento de impedância do nosso corpo. A primeira delas é capaz de transformar qualquer objeto da casa em um item sensível a toques.

Por meio de um sistema bem parecido com o visto acima, os pesquisadores da Disney conseguiram fazer mesas ou trincos das portas identificarem quais tipos de toques foram utilizados e se você ficou com os cotovelos apoiados ou se você se afastou da mesa, por exemplo.

Outra trabalha também com os tablets e seria capaz de fazer você sentir texturas diretamente no display do seu gadget, tudo por meio de simples e minúsculos choques elétricos. Segundo os trabalhos do laboratório, cascas de laranja, por exemplo, seriam sentidas na tela do seu aparelho.

E será que as três tecnologias um dia virão a trabalhar juntas? Basta utilizar um pouco a imaginação para que diversas ideias de novas aplicações surjam para esse projeto. E você, no que acha que poderia utilizar as tecnologias da Touché?