دستگاههای نمایش بریل قابل تجدید اطلاعات صفحهنمایش کامپیوتر را به کاراکترهای برجسته تبدیل میکنند، که معمولاً در پایین صفحهکلید قرار دارند. با این حال، این فناوری میتواند هزینههایی به مراتب بالا داشته باشد و محدودیتهایی دارد، از جمله اینکه معمولاً فقط رشتهای از کاراکترها را نمایش میدهد که به مراتب کوتاهتر از جملات کامل است. اکنون محققان مادهای بهبود یافته را معرفی کردهاند که میتواند این نمایشگرها را به سطحی بالاتر ارتقا دهد و به کسانی که نابینا هستند یا کمبینایی دارند کمک کند تا متن و تصاویر را به راحتی درک کنند، در حالی که هزینهها نیز کاهش مییابد.
محققان نتایج خود را از طریق پلتفرم آنلاین SciMeetings انجمن شیمی آمریکا (ACS) ارائه میدهند.
جولیا آر. گریر، دکترای شیمی، محقق اصلی پروژه گفت: “با توسعه بیشتر، ما فکر میکنیم ویژگیهای این ماده جدید میتواند امکان ساخت دستگاههای با وضوح بسیار بالاتر را فراهم کند، شاید حتی دستگاههایی که قادر به نمایش اطلاعات غیر از متن، مانند نمودارها یا نقشهها باشند”.
دستگاههای نمایش بریل موجود در بازار به اثر پیزوالکتریک متکی هستند: یک کریستال کوچک زمانی که ولتاژ به آن اعمال میشود، منبسط شده و یک پین را به بالا فشار میدهد تا یک نقطه ایجاد کند. یک کاراکتر واحد، مانند یک حرف، توسط حداکثر هشت نقطه چنین کریستالی رمزگذاری میشود. دستگاههای موجود معمولاً تنها قادر به نمایش حداکثر ۸۰ کاراکتر در یک زمان هستند، که تنها بخشی از یک جمله یا توییت را شامل میشود.
محققان اخیراً توجه خود را به پلیمرهای الکتروفعال (EAPs) معطوف کردهاند که نوعی ماده است که میتواند این نمایشگرها را بهبود بخشد. EAPها میتوانند اطلاعات بیشتری نسبت به دستگاههای معمولی نمایش دهند و تنوع بیشتری در آنها وجود داشته باشد. علاوه بر این، تولید این دستگاهها میتواند آسانتر و ارزانتر باشد. با این حال، هنوز این وعدهها محقق نشدهاند و نمایشگرهای مبتنی بر EAP با مشکلاتی مواجه شدهاند، از جمله نیاز به ولتاژ بالا برای عملکرد و دوام ضعیف.
تیم گریر در موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) نوع کاملاً جدیدی از EAP مبتنی بر کمپلکسهای پلیایونی را طراحی کرد و در تابستان ۲۰۱۹، این گروه شروع به کار بر روی راهی برای سنتز این ماده کرد. EAP بهبود یافته میتواند به فناوری بریل کمک کند تا به فناوری استفادهشده توسط افراد بینا نزدیکتر شود، همانطور که راب لیارش، دانشجوی فارغالتحصیل در آن زمان در آزمایشگاه، میگوید: “فناوری بریل از دهه ۱۹۸۰ تغییرات زیادی نکرده است.” او افزود: “فکر میکنم شگفتانگیز خواهد بود که به همه این امکان را بدهیم که از انقلاب مینیاتوریسازی و محاسباتی که رخ داده، بهرهمند شوند.”
در حالی که EAPهای سنتی به تجمع بار الکتریکی روی الکترودها وابسته هستند، ماده جدید شامل پلیمرهای بار مثبت و منفی است که به صورت تصادفی در شبکهای از زنجیرهها در نقاط اتصال ترکیب شدهاند. پلیمرهای منفی بهعنوان یک قاب سخت عمل میکنند که پلیمرهای مثبت به آن میچسبند و مانند کشهای لاستیکی همه چیز را به هم متصل میکنند. اعمال یک میدان الکتریکی این اتصالات را باز میکند، مانند بریدن کشهای لاستیکی، و باعث میشود که ماده به سمت بیرون منبسط شود. EAP پلیایونی نیاز به ولتاژ بسیار کمتری دارد و از EAPهای معمولی کارآمدتر و مقاومتر است.
لیارش از آن زمان به آزمایشگاه جولیا کورنفیلد در Caltech پیوسته است، جایی که او و دیگران همچنان در حال مطالعه ویژگیهای این ماده و توسعه آن هستند تا آن را به نقطهای برسانند که بتوان از آن در نمایشگرهای بریل استفاده کرد و شاید حتی قابلیتهای جدیدی برای این دستگاهها ارائه داد. زیرا این ماده میتواند مانند یک خازن عمل کرده و با اعمال فشار سیگنال الکتریکی تولید کند، میتوان از آن برای ساخت نمایشگرهای بریل استفاده کرد که به لمس پاسخ دهند، مشابه صفحهنمایش یک گوشی هوشمند یا تبلت.
این ماده همچنین میتواند برای کاربردهای دیگر مورد استفاده قرار گیرد. لیارش میگوید که اگر توسط میدانهای الکتریکی دقیق کنترل شود، میتواند به باز و بسته شدن مفصل رباتیک یا گیره کمک کند. لیارش میگوید: “تحقیقات زیادی باید انجام شود تا از جایی که هستیم به این نوع محصولات برسیم، اما همه اینها بخشی از چشمانداز بلندمدت ماست”.
:References
American Chemical Society. (2020, March 31). New electrically activated material could improve Braille readers. American Chemical Society