Druck aufs Display
05.02.10 – Duncan Graham-Rowe
Bild: Peratech
Eine Touchscreen-Technik, die den Tunneleffekt nutzt, soll Bildschirme von Handys und anderen mobilen Geräten um neue Bediendimensionen erweitern.
Vergessen Sie die groben Wisch- und Zwickgesten, die man vom iPhone kennt – die nächste Generation berührungsempfindlicher Bildschirme wird die Möglichkeit bieten, zwischen sanftem Streicheln und hartem Zudrücken zu unterscheiden. Das ist jedenfalls die Ansicht des britischen Unternehmens Peratech, das gerade einen 1,4 Millionen Dollar schweren Deal zur Lizenzierung einer hausintern entwickelten ebensolchen Technik an den japanischen Bildschirmhersteller Nissha abgeschlossen hat. Der beliefert unter anderem LG und Nintendo.
"Je stärker man drückt, desto schneller bewegt sich dann beispielsweise der Bildinhalt. Oder man bestimmt mittels Druck die Geschwindigkeit einer Spielfigur", erklärt Peratech-CEO Philip Taysom. Auch Funktionen wie Ziehen und Fallenlassen von Objekten würden wohl erleichtert. Außerdem hofft Taysom, dass sich so gleich mehrere Aufgaben auf einmal erledigen lassen – etwa beim Betrachten und Zoomen von Bildern.
Peratech ist ein Spin-off der Universität von Durham, das 1996 ausgegründet wurde. Für den Bildschirm setzt es ein elektrisch leitendes Material mit der Bezeichnung Quantum Tunneling Composite, kurz QTC, ein. Der quantenmechanische Tunneleffekt erlaubt Elektronen zwischen zwei Leitern zu springen, die einander angenähert werden, aber durch eine Isolationsschicht getrennt bleiben. Die Schalter von Peratech nutzen in diesem Fall ein Polymermaterial als Trenner. Es ist durchsetzt mit spitzen, leitenden Metallpartikeln in einer Größe von rund 10 Nanometern. "Der Widerstand in dem Material ändert sich, wenn man eine Kraft anlegt", erläutert der Peratech-Chef. In Reaktion auf Druck würden die Partikel sich annähern. "Kommen sich die Schichte zu nahe, tunneln die Elektronen."
Der Ansatz erlaubt es, dass die QTC-Sensoren extrem dünn sind – nur 75 Mikrometer im Durchschnitt. Wird Druck ausgeübt und der Bildschirm biegt sich ganz leicht (es reichen zwei Mikrometer), wird die Veränderung bereits von den Schaltern registriert, die den Bildschirm umgeben. Durch den Vergleich dieser Werte mit den Sensordaten des Touchscreens lässt sich genau erkennen, wo und vor allem wie stark der Bildschirm heruntergedrückt wurde.
Patrick Oliver, Experte für Nutzerschnittstellen und Computergrafik an der Universität von Newcastle, sieht vor allem den Vorteil, dass die Technik mit diesem Verfahren auch in kleine Geräte passt. Drucksensoren seien bislang nur auf große Bildschirme beschränkt gewesen, die mit Kameras arbeiteten – beispielsweise Microsofts Touch-Tisch Surface. Dabei wird die innere Reflexion gemessen – die Bildsensoren können erkennen, auf welche Art das Licht durch den Finger abgelenkt wird, der den Bildschirm berührt.
Jeff Han, Gründer von Perceptive Pixel in New York, einer Firma, die zu den Pionieren großer berührungs- und drucksensitiver Displays gehört, meint dagegen, dass der Peratech-Ansatz nur einer von vielen Möglichkeiten sei. "Es gibt da zahlreiche Ansätze, um Touchscreens zu ergänzen – mit Dehnungsmessern beispielsweise oder eben Widerstandssensoren, die an den Montagepunkten des Bildschirms sitzen."
Peratech hofft jedoch, durch die Nutzung des Quantentunneleffekts im allgemeinen Touchscreen-Gewimmel hervorzustechen. Der Ansatz erlaube eine deutlich feinere Kräftemessung im Vergleich zu konkurrierenden Materialien wie etwa Kohlenstoffverbundwerkstoffen. Außerdem benötigen die Sensoren nur dann Energie, wenn der Bildschirm gedrückt wird. Eine leichte Integration in bestehende Bildschirme sei garantiert, zumal Standard-Druckmethoden weiter verwendet werden könnten, heißt es von dem Unternehmen. Außerdem soll es bei Peratech erstaunlich schnell mit der Marktreife vorangehen: Erste Geräte mit dem Display könnten bereits im April verfügbar sein, wie Firmenchef Taysom betont.
