I ricercatori dell'Istituto federale svizzero di tecnologia di Losanna (EPFL) e ETH di Zurigo si sono sviluppati congiuntamente un guanto tattile leggero che consente agli utenti di toccare, sentire e manipolare oggetti nella realtà virtuale come se fossero effettivamente lì.

Il guanto, denominato DextrES dai ricercatori, ricrea una sensazione di tocco estremamente realistica e può essere programmato per simulare sia oggetti duri, come una scrivania di legno, sia oggetti morbidi, come una spugna.

"Volevamo sviluppare un dispositivo leggero che, a differenza dei guanti per realtà virtuale esistenti, non richiedesse un esoscheletro ingombrante, pompe o cavi molto spessi", Herbert Shea, un professore ordinario all'EPFL che dirige il suo laboratorio sui trasduttori morbidi, ha detto in una nota.

Caratteristiche uniche

Il guanto pesa sotto 8 grammi per dito, rendendolo molto più leggero della tecnologia esistente.

Richiede anche solo 200 Volt e alcuni milliWatt di elettricità per generare fino a 40 Newton di forza di tenuta su ciascun dito.

Aggiungete a ciò il potenziale per l'utilizzo con una piccola batteria e la sua dimensione sottile - solo 2 millimetri di spessore - e il guanto consentirà una maggiore precisione e una maggiore libertà di movimento.

Come funziona

Il guanto è composto da nylon, con strisce metalliche flessibili caricate elettricamente che passano sulle dita e un sottile isolante elettrico tra di loro.

Per simulare un oggetto virtuale, viene applicata una differenza di tensione alle strisce di metallo, che le fa aderire, il che a sua volta impedisce agli utenti di muovere le dita oltre un certo punto. Questa forza frenante crea una sensazione tattile estremamente realistica.

Quando la tensione viene rimossa, le strisce metalliche si muovono nuovamente liberamente, consentendo agli utenti di muovere le dita senza resistenza.

DextrES consente agli utenti di interagire con un ambiente virtuale. Nei test della tecnologia, agli utenti è stato chiesto di eseguire operazioni di manipolazione della realtà virtuale e di cogliere le attività. I partecipanti hanno spostato gli oggetti intorno all'ambiente virtuale con facilità e precisione.

"Gli utenti hanno riferito di provare sensazioni molto accurate di oggetti toccanti ed erano molto precisi nei compiti che sono stati assegnati", ha detto Shea in un breve video che descrive la tecnologia.

Il suo potenziale

Mentre il guanto è attualmente alimentato da un sottile cavo elettrico, il suo basso consumo energetico significa che potrebbe essere alimentato da una piccola batteria in futuro, rendendo i guanti altamente portatili.

"Il requisito di bassa potenza del sistema è dovuto al fatto che non crea un movimento, ma ne blocca uno", ha detto Shea in una nota.

Al contrario, la tecnologia dei guanti per realtà virtuale esistente richiede spesso un complesso sistema di fili e pompe per ricreare la sensazione del tatto.

Secondo i ricercatori, sono necessari ulteriori test per garantire agli utenti un'esperienza realistica.

Otmar Hilliges, un assistente professore di informatica presso l'ETH di Zurigo, a capo del suo laboratorio di tecnologie interattive avanzate, ha enfatizzato le sfide del tentativo di simulare qualcosa di così complesso come il senso del tatto umano.

"Il sistema sensoriale umano è altamente sviluppato e molto complesso", ha affermato in una nota. "Abbiamo molti tipi diversi di recettori ad altissima densità nelle articolazioni delle dita e integrati nella pelle".

“Di conseguenza, il rendering di feedback realistici quando si interagisce con oggetti virtuali è un problema molto impegnativo ed è attualmente irrisolto. Il nostro lavoro fa un passo in questa direzione, concentrandoci in particolare sul feedback cinestetico ", ha continuato.

I ricercatori hanno in programma di sviluppare una tuta completa utilizzando questa tecnologia.

"Con ulteriori miglioramenti, abbiamo in programma di sviluppare un completo completo per gli ambienti di realtà virtuale", ha detto Shea nel video.

In scala, è possibile utilizzare una tuta intera per creare giochi in cui un utente può navigare in un ambiente virtuale completo.

In una dichiarazione, Shea ha suggerito che ci sono molti altri usi che si possono immaginare. Potrebbe essere usato per aiutare i chirurghi a formare una simulazione realistica e reattiva della chirurgia. Potrebbe anche essere usato nella realtà aumentata.