在一個不斷擴張的虛擬世界中,對消費者來說,在觸覺回饋(haptic feedback)人機介面上會渴望擁有一種「復古」的感受──例如一個能施力按壓、實體化的按鍵。

針對以上的需求,一家總部位於英國北約克夏(North Yorkshire)的廠商Peratech,利用其專長的量子穿隧複合物(quantum tunneling composites,QTC)材料,來設計觸控/力道感測(force-sensing)解決方案。

QTC應用不限於智慧型手機與平板電腦等已經配備觸控螢幕的裝置;量子穿隧效應可適用於醫療、工業、遊戲機控制手把、汽車中控台等等的控制按鍵;Peratech執行長Jon Stark表示,利用QTC:「我們正在打造一種具備可重新配置(reconfigurable)性能的超級按鍵,你可以依照目的設置其功能。」

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結合QTC技術的單點感測器
(來源:EE Times)

基本上,QTC是由奈米粒子(nano-particle)材料所組成,其電阻會根據所施加力道的變化而改變;Peratech表示,該公司的量子穿隧效應是透過選擇特定導電奈米粒子的精確形狀,並謹慎地控制將那些奈米粒子與其他粒子混合的過程來實現。

相較於傳統的電容觸控感測技術,QTC具備明顯的優勢,例如能為觸控添加力道:「如此能免除誤觸,這是電容式觸控方案會遇到的狀況;」Stark表示,此外:「你能戴著手套觸摸QTC按鍵,也能透過觸控筆。」

而因為QTC觸控按鍵也能量測力道,Peratech表示,該種方案能提供一定水準的控制、可靠度與選項,打造接近現實世界的觸控體驗。

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以攪拌器的應用為例,具備可重新配置性能的超級按鍵,能支援直覺緊握的高速動作,也能支援較輕力道抓握的低速動作
(來源:Peratech)

還不只如此。今日的QTC是以類似絲網印刷聚合物材料墨水的形式生產,有不透明與透明的版本;這種材料能被添加在任何常規顯示器或是表面上。「整合QTC不佔空間,」Stark表示:「我們與各種顯示器都能良好搭配;」此外他指出,QTC不需要主處理器支援訊號處理,能降低整體系統耗電。

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Peratech 的力道感測器能整合在平面或是彎曲的表面上,並可適用玻璃、皮革、木材、塑膠…等等材質
(來源:Peratech)

Stark強調,QTC適合任何材料、形狀的表面,會是工業設計師夢寐以求的方案;此外因為這種力道感測按鍵是用「印」的,就能讓各種裝置不需要在機殼上鑽孔。

Peratech其實是一家1996年就成立的公司,花了超過十年的時間開發專利材料與開發軟體;該公司在2014年7月改組,有了新老闆、新管理階層與新的業務模式,從授權技術轉型為開發商業產品。透過推出QTC開發工具,Peratech期望有更多包括創客社群、機器人開發領域以及汽車、消費性電子產業的工程師能嘗試可重配置超級按鍵。

Peratech能與客戶在產品開發過程中緊密合作,從設計概念的成形、技術驗證、產品概念驗證、著手設計到生產驗證。Stark解釋,該公司能協助客戶進行風險分析,嘗試了解客戶對開發中產品之承諾,以及他們將保證能實現承諾;更重要的是,如果進展不順利:「我們知道該在何時退場。」

目前在市場上類似的競爭廠商,包括日本的Nissha Printing (號稱可提供領先市場的觸控面板)、芬蘭的Canatu (透明導電薄膜製造商,號稱可實現全新觸控應用),以及德國的Plastic Logic (軟性、無玻璃電泳顯示器設計製造商);而Stark認為,Peratech的優勢在於能將技術與標準製程整合。該公司透露目前正在進行12個開發專案,包括與一線汽車零組件製造商的合作。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Peratech 'Print' Smart Buttons on Any Surface,by Junko Yoshida)