すべてのユーザーが同じ触感を体験できる仮想触覚実装技術を開発しました。基礎科学研究所（IBS）内のナノ医療センターのPark Jang-Ung教授とセブランス病院脳神経外科のJung Hyun Ho教授が率いる研究チームは、ディスプレイに一貫した触感を提供する技術を開発した。

この研究は延世大学セブランス病院の同僚と共同で実施されました。そうだった出版されたでネイチャーコミュニケーションズ2024 年 8 月 21 日。

仮想触覚実装技術は、触覚レンダリング技術としても知られ、触覚をシミュレートする方法およびシステムを指します。仮想環境。この技術は、仮想オブジェクトとの物理的接触の感覚を生み出すことを目的としており、オブジェクトがデジタルであるにもかかわらず、ユーザーが現実世界のアイテムと対話しているかのようにテクスチャ、形状、力を感じることができるようにします。

このテクノロジーは、仮想現実 (VR) や拡張現実 (AR) の領域での使用が増加しており、仮想世界と物理世界の間のギャップを埋めるために視覚的および聴覚的手がかりとともに使用されます。

特に、物理的な振動ではなく電気刺激によって触感を生成する電気触覚システムは、有望な次世代の触感レンダリング技術として台頭しています。接触の感覚は、皮膚にある触覚細胞である機械受容体によって媒介され、情報を伝達します。触覚情報電気信号の形で脳に伝わります。

電気触覚システムは、これらの電気信号を人工的に生成し、それによって触覚をシミュレートします。電流密度と周波数を調整することで、正確で多様な触感体験を生み出すことができます。

既存の電気触覚技術は、その可能性にもかかわらず、特に安全性と一貫性の点で課題に直面しています。皮膚接触圧力の変動により触感が不安定になる可能性があり、大電流の使用により安全性への懸念が生じます。これらの問題に対処するために、IBS 研究チームは透明な圧力校正可能な干渉型電気触覚アクチュエータ (TPIEA) を開発しました。

TPIEA は、電気触感を生成する電極セクションと指の圧力を調整する圧力センサーセクションの 2 つの主要コンポーネントで構成されます。研究者らは、インジウム錫酸化物ベースの電極に白金ナノ粒子を適用することで、電極のインピーダンスを大幅に低減しました。

これにより、従来の電極に比べてインピーダンスが低下するだけでなく、約90％という高い透過率を実現しました。統合された圧力センサーにより、ユーザーはディスプレイにどのように触れても、一貫した触覚フィードバックを体験できます。

さらに研究チームは、触感を定量化するために体性感覚誘発電位（SEP）検査を実施した。電気触覚刺激の電流と周波数の変化に対するユーザーの体性感覚系の反応を調べることで、触覚を定量的に区別し標準化することができました。

研究チームは、電流密度と周波数に応じて、髪の毛に似たものからガラスに似たものまで、9 種類以上の異なる電気触覚を実装することに成功しました。電気刺激。研究チームはさらに、TPIEA をスマートフォンのディスプレイと統合して、複雑な触覚パターンを確実に生成できることを実証しました。

さらに、この研究では、電気触覚技術の領域に干渉現象が導入されました。干渉現象は、2 つの電磁場が重なり合うときに発生する周波数と振幅の変化に関係します。

これにより、研究者らは、同じ強度の電気触覚を引き出すことができました。電流密度これは、以前に必要とされていたものより 30% 低くなり、触覚解像度が約 32% 向上します。この研究は、Teslasuit を含む現在の電気触覚技術の中で最高レベルの触覚解像度を実証しました。

主任研究者のPark Jang-Ung氏は、「この電気触覚技術を通じて、私たちは効果的に統合することができます。視覚情報触覚情報を備えたディスプレイから。私たちは、この研究結果により、干渉刺激に基づいたさまざまな AR、VR、スマート デバイス アプリケーションにわたるユーザーとデバイス間のインタラクションが大幅に強化されることを期待しています。」