Quantificando suavidade em interfaces táteis:uma nova fórmula para toque realista

Universidade da Califórnia, San Diego

Os pesquisadores desenvolveram uma fórmula que lhes permite recriar diferentes níveis de suavidade percebida. Com base nos resultados de seus experimentos, eles criaram equações que podem calcular o quão macio ou duro um material será com base na espessura do material, no módulo de Young (uma medida da rigidez de um material) e nas áreas micropadronizadas. As equações também podem fazer o inverso e calcular, por exemplo, quão espesso ou micropadronizado um material precisa ter para sentir um certo nível de suavidade.
Materiais especialmente projetados imitam diferentes níveis de suavidade percebida. (Foto:David Baillot/Escola de Engenharia UC San Diego Jacobs)
Os pesquisadores começaram examinando dois parâmetros usados para medir a suavidade percebida de um material:profundidade de indentação (quão profundo a ponta do dedo pressiona um material) e área de contato entre a ponta do dedo e o material. Normalmente, esses parâmetros mudam simultaneamente à medida que a ponta do dedo pressiona um objeto. Foram desenvolvidos materiais especialmente projetados que dissociaram os dois parâmetros e depois os testaram em seres humanos. Os pesquisadores criaram nove placas elastoméricas diferentes, cada uma com sua proporção única de profundidade de indentação para área de contato. As lajes diferiram na quantidade de micropadrões na superfície, espessura e módulo de Young.

A micropadronização consiste em arranjos de pilares microscópicos elevados pontilhados na superfície das lajes. Os pequenos pilares permitem que a ponta do dedo pressione mais profundamente sem alterar a área de contato. As lajes foram testadas em 15 sujeitos que foram instruídos a realizar duas tarefas. Na primeira tarefa, eles apresentaram aos participantes vários pares de lajes e pediram que identificassem a mais macia de cada par. Na segunda tarefa, os pesquisadores pediram aos participantes que classificassem as nove lajes, da mais macia à mais dura.

No geral, as lajes que os participantes perceberam como mais macias eram mais espessas, tinham pouca ou nenhuma micropadrão na superfície e tinham um módulo de Young baixo. Enquanto isso, as lajes que pareciam mais duras eram mais finas, tinham mais micropadrões e um alto módulo de Young.

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