Apenas alguns anos atrás, "haptics" (interação por toque) foi um assunto estudado em apenas alguns laboratórios ao redor do mundo. À medida que se tornou mais amplamente utilizado em telas sensíveis ao toque e na indústria automotiva, o número de pesquisadores nessa área também cresceu, naturalmente. Dá muita atenção principalmente aos haptics de superfície. O principal objetivo nesta área é fornecer feedback tátil ao usuário por meio de telas sensíveis ao toque usadas com frequência em dispositivos móveis, tablets, e quiosques.

Prof. Çağatay Başdoğan do Departamento de Engenharia Mecânica da Koç University, e Diretor do Laboratório de Mecatrônica e Robótica, e sua equipe lidera um dos principais grupos de pesquisa em haptics. Recentemente, um artigo foi publicado em PNAS ( Proceedings of the National Academy of Sciences ), em que eles apresentam uma nova abordagem.

Em seus PNAS artigo, eles explicam os motivos pelos quais não sentimos nada quando tocamos uma superfície com o dedo, mas sentimos atrito quando movemos o dedo na superfície. Seu ponto de partida é, "Algo deve estar mudando para que percebamos isso como atrito." O Prof Başdoğan e sua equipe uniram forças com o Dr. Bo Persson, que é um especialista renomado mundialmente na área de fricção e está realizando seus estudos no Instituto Peter Grünberg da Alemanha. O assunto em que se concentraram é a área de contato "real" do dedo. Uma vez que um contato real significa uma adesão em escala nano, nosso dedo pode se separar facilmente da superfície na direção normal enquanto se move, mas enfrenta uma força maior na direção de atrito. Isso se deve a um aumento na adesão e efeitos de tração pela mudança do espaço de ar entre a superfície e o dedo durante o movimento do dedo. Isso reflete o usuário como uma mudança na força de atrito. O que torna o trabalho de Başdoğan e sua equipe fora do comum é que eles demonstraram o efeito da área de contato real do dedo na física do movimento real.

Başdoğan e sua equipe usam uma teoria de campo médio baseada na mecânica de contato multiescala para investigar o efeito da eletroadesão no atrito deslizante e a dependência da interação dedo-tela sensível ao toque na tensão aplicada e outros parâmetros físicos. Eles apresentam resultados experimentais de como o atrito entre um dedo e uma tela sensível ao toque depende da atração eletrostática entre eles. O modelo proposto é validado com sucesso contra simulações de mecânica de contato em escala real (mas computacionalmente exigente) e os dados experimentais.

O estudo mostra que a eletroadesão causa um aumento da área de contato real ao nível microscópico, levando a um aumento na força de atrito tangencial eletrovibrante. Eles descobrem que deve ser possível aumentar ainda mais a força de atrito, e, portanto, a sensação tátil humana, usando uma película isolante mais fina na tela sensível ao toque do que a usada nos dispositivos atuais.