Màn hình chạm bằng giấy

Giấy vốn quen thuộc với việc ghi chép, in ấn, gấp máy bay hoặc lưu giữ những bức vẽ, nhưng các chuyên gia Nhật Bản đã chứng minh vật liệu này còn có thể trở thành màn hình chạm. Trong màn trình diễn, người dùng chỉ cần chạm vào hình ảnh một con bướm trên bề mặt giấy, máy tính lập tức đọc lên đầy đủ thông tin về loài sinh vật ấy. Điểm đặc biệt nằm ở chỗ toàn bộ bề mặt tương tác không làm từ kính sáng bóng như những màn hình thông thường, mà được tạo nên từ giấy mỏng. Công nghệ mới mang tên máy tính giấy đa sắc, do hai nhà khoa học Kohei Tsuji và Akira Wakita thuộc Đại học Keio, Nhật Bản, phát minh. Mục tiêu của họ là đưa khả năng tương tác vào giấy thông thường, biến một vật liệu quen thuộc thành giao diện có thể nhận biết thao tác chạm. Ý tưởng này mở ra hướng tiếp cận khác cho màn hình, đặc biệt trong những trường hợp người dùng muốn tận dụng độ nhẹ, độ mềm và cảm giác tự nhiên của giấy. Để tạo hình ảnh thay đổi trên bề mặt, nhóm nghiên cứu sử dụng loại giấy chứa mực tinh thể lỏng nhạy cảm với nhiệt độ. Mực không nằm lộ thiên, mà được giữ trong những bao nhộng siêu nhỏ ẩn bên dưới lớp giấy, giúp bề mặt vẫn giữ vẻ ngoài tương đối bình thường. Khi nhiệt độ tác động đúng mức, các tinh thể lỏng trong những bao nhộng này thay đổi màu sắc, tạo nên hiệu ứng hình ảnh mà người quan sát có thể nhìn thấy. Thoạt nhìn, màn hình giấy có vẻ khác xa điện thoại hoặc máy tính bảng, nhưng nguyên lý nhận biết thao tác chạm vẫn dựa trên những thay đổi điện học quen thuộc. Một lớp đồng rất mỏng được đặt phía trên, đảm nhiệm việc phát hiện biến đổi nhỏ trong dòng điện khi ngón tay người dùng chạm vào bề mặt. Chính sự thay đổi điện dung do tiếp xúc tạo ra giúp hệ thống xác định vị trí tương tác, thay vì chỉ phản ứng với nhiệt từ bàn tay. Bên dưới lớp đồng là một lớp bạc hoạt động như điện cực, có nhiệm vụ truyền tín hiệu đến những bộ phận tiếp theo trong cấu trúc màn hình. Một lớp carbon khác đảm nhiệm vai trò tạo nhiệt, biến tín hiệu điện nhận được thành tác động nhiệt lên lớp mực nhạy cảm. Các lớp vật liệu phối hợp theo cách khá đơn giản, nhưng đủ để tờ giấy vừa nhận biết tiếp xúc vừa thay đổi diện mạo tại khu vực được chạm. Khi người dùng đặt ngón tay lên hình ảnh, lớp đồng lập tức nhận ra sự thay đổi về điện dung phát sinh từ thao tác đó. Tín hiệu tiếp tục truyền qua điện cực bằng bạc, kích thích lớp carbon tạo nhiệt tại vị trí cần phản hồi. Nhiệt lượng sinh ra làm thay đổi mực tinh thể lỏng bên trong những bao nhộng siêu nhỏ, từ đó tạo hiệu ứng biến đổi màu sắc trên bề mặt màn hình. Trong ví dụ được giới thiệu, hình ảnh con bướm không còn là một hình minh họa tĩnh nằm trên trang giấy. Một cú chạm vào hình ảnh khiến máy tính cung cấp thông tin về loài sinh vật, cho thấy giấy có thể trở thành điểm kết nối giữa nội dung trực quan và dữ liệu số. Người sử dụng vì thế vẫn giữ cảm giác tiếp xúc với giấy, đồng thời nhận được phản hồi tương tác vốn thường gắn với thiết bị điện tử hiện đại. Các màn hình chạm hiện nay thường được chế tạo qua nhiều lớp vật liệu và quy trình phức tạp, trong khi sản phẩm hoàn thiện lại không thật sự linh hoạt như đặc tính vốn có của giấy. Máy tính giấy đa sắc đưa ra một giải pháp đơn giản hơn cho những ai muốn duy trì sự nhẹ, mềm và gần gũi của giấy trong các sản phẩm tương tác. Phát minh của Kohei Tsuji và Akira Wakita cho thấy một vật liệu tưởng như chỉ thuộc về thế giới in ấn vẫn có thể đảm nhận vai trò màn hình chạm nhiều màu, nếu được kết hợp khéo léo với điện cực, carbon và mực nhạy nhiệt.