Κάθε φορά που αγγίζουμε οτιδήποτε, η αντιληπτική μας εμπειρία είναι το προϊόν της δραστηριότητας χιλιάδων νευρικών ινών και εκατομμυρίων νευρώνων στον εγκέφαλο. Η ενδογενής αίσθηση της αφής του σώματος είναι εξαιρετικά περίπλοκη. Οι νευρικοί υποδοχείς εντοπίζουν στοιχεία σχετικά με την πίεση, το σχήμα, την κίνηση, την υφή, τη θερμοκρασία και άλλα. Αυτά τα στοιχεία προκαλούν πρότυπα νευρικής δραστηριότητας, τα οποία ερμηνεύει το κεντρικό νευρικό σύστημα, ώστε να μπορούμε να πούμε εάν κάτι είναι ομαλό ή τραχύ, υγρό ή ξηρό, κινείται ή ακίνητο.
Ωστόσο, αρκετοί επιστήμονες όπως οι μηχανολόγοι μηχανικοί μαζί με εξειδικευμένους μαθηματικούς και ειδικούς στην επιστήμη υλικών, μελετούν την επαφή με το μάτι προς τη μετάφραση της επιστήμης σε χρήσιμες εφαρμογές. Οι ερευνητές ελπίζουν ότι το έργο τους θα οδηγήσει σε νέες και βελτιωμένες τεχνολογίες που μιμούνται την αίσθηση αφής.
Καθώς οι επιστήμονες και οι μηχανικοί μαθαίνουν περισσότερα για το πώς το νευρικό μας σύστημα ανταποκρίνεται σε ερεθίσματα αφής, μελετούν επίσης πώς το δέρμα μας αλληλεπιδρά με διαφορετικά υλικά. Όλες αυτές οι προσπάθειες παρουσιάζουν προκλήσεις, αλλά σημειώνεται πρόοδος. Βραχυπρόθεσμα, τα άτομα που έχουν χάσει τα άκρα τους μπορούν να ανακτήσουν κάποια αίσθηση αφής μέσω τεχνητών άκρων. Μακροπρόθεσμα, αυτή η έρευνα μπορεί να επιτρέψει νέες μορφές απομακρυσμένης ιατρικής και να επεκτείνει τον κόσμο της εικονικής πραγματικότητας.
Τα προγράμματα εικονικής πραγματικότητας δίνουν ήδη στους χρήστες μια αίσθηση για το πώς είναι να περιπλανηθούν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό ή να περιηγηθούν σε ένα πηγάδι φυσικού αερίου. Για να αποκτήσουν και το άγγιγμα σε τέτοιου είδους εμπειρίες, οι ερευνητές θα πρέπει να αναπαράγουν τα σήματα που προκαλούν απτικές αισθήσεις.
Το σώμα μας καλύπτεται από νευρικά άκρα που ανταποκρίνονται στα ερεθίσματα της αφής και τα χέρια μας είναι πραγματικά ”φορτωμένα”, ειδικά τα δάχτυλά μας. Μερικοί υποδοχείς λένε πού βρίσκονται τα μέρη μας σε σχέση με το υπόλοιπο σώμα. Άλλοι αισθάνονται πόνο και θερμοκρασία.
Ένας στόχος για τους ερευνητές απτικών είναι να μιμούνται τις αισθήσεις που προκύπτουν από τη δύναμη και την κίνηση, όπως είναι η πίεση, η ολίσθηση ή το τρίψιμο και να το μετατρέπουν σε εικονική αίσθηση αφής.
Στο άμεσο μέλλον οι ερευνητές υποστηρίζουν πως κατά τις ηλεκτρονικές αγορές θα είναι δυνατή η αίσθηση της ποιότητας διάφορων αντικειμένων. Πιο συγκεκριμένα οι κώδικες των υπολογιστών στις ιστοσελίδες θα κάνουν συγκεκριμένες περιοχές στην οθόνη να μιμούνται διαφορετικές υφές. Ίσως με μεταβολές στο ηλεκτρικό φορτίο, με σήματα κραδασμών, με υπερήχους ή με άλλες μεθόδους. Το άγγιγμα της οθόνης θα μπορεί να δείξει αν ένα πουλόβερ είναι μαλακό ή αν το ύφασμα ενός καναπέ είναι απαλό. Προτού συμβεί αυτό, οι ερευνητές θα πρέπει να κατανοήσουν τις συνθήκες που επηρεάζουν την αντίληψή μας για το πώς νιώθουμε τη χρήση μιας οθόνης υπολογιστή.
Πηγές: X. Yu et al. Skin-integrated wireless haptic interfaces for virtual and augmented reality. Nature. Vol. 575, November 20, 2019, p. 473. doi: 10.1038/s41586-019-1687-0.
C. Greenspon et al. Effect of scanning speed on texture-elicited vibrations. Journal of the Royal Society Interface. Vol. 17, June 10, 2020. doi: 10.1098/rsif.2019.0892.
