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Un nuovo materiale sensibile alla pressione per i futuri touchscreen

QTC Clear

Un'azienda inglese ha sviluppato un materiale sensibile alla pressione, completamente trasparente, che si candida per possibili applicazioni nel settore degli schermi touchscreen.

Peratech, un'azienda inglese situata proprio al centro dell'Inghilterra (North Yorkshire), è un'azienda che sviluppa tecnologia molto avanzata ed è leader nel settore dei polimeri conduttivi. Più precisamente, il nuovo prodotto sviluppato da Peratech (QTC Clear), è in pratica la versione totalmente trasparente del pluri-riconosciuto e pluri-premiato materiale QTC (Quantum Tunnelling Composite). Quali vantaggi comporta l'utilizzo del materiale QTC? Anzitutto si tratta di un materiale sensibile alla pressione che può essere utilizzato per creare una nuova generazione di schermi touchscreen sensibili alla forza impressa sul display, in grado di sostituire la tecnologia di tipo resistivo utilizzata attualmente oppure arricchire la tecnologia di tipo capacitivo con l'aggiunta di nuove funzionalità, come ad esempio l'input in 3D. L'immagine seguente mostra David Lussey, il CTO di Peratech, mentre osserva un campione del nuovo materiale QTC Clear:

Secondo Philip Taysom, Joint CEO di Peratech, sia la tecnologia resistiva che quella capacitiva hanno entrambe degli svantaggi. La tecnologia resistiva non è molto accurata, e non permette il multi-touch, per cui è una tecnologia meno popolare di quella capacitiva. Quest'ultima, per contro, richiede un valore di potenza molto maggiore, ed il suo utilizzo è perciò limitato a schermi di piccole dimensioni. Il nuovo materiale touch-screen QTC Clear si prefigge l'importante obiettivo di offrire il meglio di ciascuna tecnologia, senza però comportare i relativi svantaggi. Può essere prodotto in qualunque dimensione, dispone di funzionalità multi-touch, ha una sensibilità molto elevata con un'elevata accuratezza, assorbimento di potenza contenuto, e permette di introdurre la terza dimensione nel controllo dei display, rappresentata dalla pressione esercitata sullo stesso. Il materiale QTC Clear ha uno spessore compreso tra 6 ed 8 micron ed una trasparenza analoga a quella ottenuta con la tecnologia touch-screen esistente. Viene rivestito su entrambi i lati con ossido di indio (ITO, Indium Tin Oxide) e poi racchiuso tra due fogli rigidi (tipicamente di vetro). Il materiale che si ottiene è così sensibile da poter rilevare deflessioni anche solo di alcuni micron, permettendo quindi di mantenere una superficie del display solida e robusta a differenza dell'attuale tecnologia resistiva che deve essere sufficientemente soffice da deformarsi (può però anche danneggiarsi facilmente). La tecnologia QTC, come detto in pecedenza, ha la caratteristica di presentar eun assorbimento di potenza molto ridotto, e si può pertanto realizzare un display che non assorbe corrente finchè non viene toccato. Quando ciò avviene, la resistenza diminuisce in modo proporzionale alla pressione esercitata.

La tecnologia QTC

QTC Clear è l'evoluzione della tecnologia originaria QTC, sviluppata anch'essa da Peratech che ne detiene il brevetto. Prodotto per la prima volta nel 1996, il QTC è un materiale composito la cui caratteristica primaria è quello di commutare rapidamente dallo stato di isolante elettrico a quella di conduttore (con prestazioni simili a quelle di un metallo) quando su di esso viene applicata una certa pressione. Storicamente, si sono utilizzate delle particelle di carbonio per realizzare i materiali compositi conduttivi; tuttavia, esistono delle differenze tra questi materiali compositi tradizionali di carbonio ed il QTC:

  • i compositi di carbonio presentano sempre una certa conduzione, con una resistenza equivalente di qualche migliaio di ohm. Il QTC invece, quando non viene stimolato, ha una resistenza di soli 1012 ohm e può pertanto essere considerato un isolante
  • applicando una certa pressione, i compositi di carbonio possono diminuire la resistenza fino a qualche centinaio di ohm, mentre nel QTC si reduce a meno di 1 ohm
  • per provocare una stessa variazione significativa di resistenza (fattore almeno pari a 10x), occorre applicare nel caso del QTC una deformazione molto inferiore a quella necessaria nel caso dei compositi di carbonio

Da queste differenza ne consegue che:

  • il QTC può essere utilizzato come uno switch allo stato solido: nello stato off si comporta come un buon isolante, mentre nello stato on è un buon conduttore paragonabile al metallo
  • il QTC èin grado di rilevare anche piccole variazioni dovute a compressione, tensione, o altri tipi di forze
  • i dispositivi realizzati con la tecnologia QTC possono portare delle correnti significative, consentendo il controllo diretto di vari tipi di carico

 

La tecnologia QTC Clear è disponibile sotto forma di licenza rilasciata da Peratech a partire dal 2006, ed è stata utilizzata da numerose aziende operanti nel settore aerospaziale, militare, e nella robotica. In particolare, un'importante licenza per l'utilizzo della tecnologia QTC è stata data a Samsung Electro-mechanics che intende utilizzarla per creare dei dispositivi di ingresso a 5 vie (Navkey, visibile nell'immagine seguente), sensibili alla pressione, da utilizzarsi sui telefoni cellulari per la navigazione sui menu e per l'interazione con l'utente.

Sito web Peratech

 

 

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ritratto di touchscreen

Negli ultimi due anni abbiamo

Negli ultimi due anni abbiamo assistito ad una grande diffusione dei touchscreen (la tecnologia capacitiva ha migliorato tanto le sue prestazioni). leggendo questo articolo ho capito che l'evoluzione sono si ferma e per le prossime generazioni di touchscreen sono previste caratteristiche molto interessanti. staremo a vedere!

 

 

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