科學家們最近研發出一種全新的、多行的盲文顯示設備,這種設備具有防水和防污的特性。這項技術能夠同時顯示多行盲文,甚至可以展示複雜的圖形,例如表情符號。這項新技術由美國康奈爾大學的研究團隊開發,研究負責人 Ronald Heisser 在接受《Interesting Engineering》訪問時表示,他們希望能夠提高觸覺反饋的解析度,同時創造出用於盲人和視障人士的盲文及圖形顯示系統。這項新技術的發展,不僅是對現有單行盲文顯示設備的補充,更是對視障人士日常生活的改善。
目前市面上的電子盲文顯示器存在著多種限制,這些限制妨礙了其廣泛使用。大多數設備都是單行的,這不僅限制了閱讀速度,還無法有效地顯示表格或圖形等空間信息。此外,這些顯示器通常價格昂貴、體積龐大且容易損壞,這使得它們在公共空間、學校或戶外環境中的實用性大打折扣。而這項新技術旨在填補這一空白,提供更加耐用、多行且潛在更具價格競爭力的解決方案。研究團隊創造的這種多行顯示設備,使用了 10×10 的「等距橡膠點」陣列,每個點直徑為 2 毫米,能在僅僅 0.24 毫秒內升起,從而形成觸覺反饋的圖案。
每個橡膠點都連接到微流控通道,該通道將燃料氣體輸送到一個微型燃燒缸。當一個微小的火花點燃這些氣體時,就會產生一個「小爆炸」,使得橡膠膜反轉,從而在顯示器的表面上形成一個凸起的盲文點。Heisser 解釋道,這個設備通過將反應性燃料混合物流過微流控通道,並依次用火花點燃這些混合物,造成燃燒缸內部的壓力短暫上升,迫使橡膠膜向外延展。當用戶閱讀完這些盲文點後,系統會啟動真空裝置將膜拉回,排放廢氣,並為下一個圖案做好準備。這一設備採用了密封設計,使其對液體洩漏完全抵抗。
在初步測試中,參與者根據不同的盲文經驗成功讀取了「Big Red」這一短語,而更高級的讀者則成功識別出由凸起點形成的微笑表情符號。Heisser 提到,這項技術的設計考慮到了耐用性和安全性。據他所述,這些點在上升過程中的動能僅為塑料氣槍 BB 彈的 1/100,000,燃燒產生的熱量幾乎可以忽略不計。由於系統在發射額外的點之前需經過一秒鐘的重置時間,因此閱讀表面保持在接近室溫的狀態。目前,這項技術的長期耐用性仍在測試中,然而創造者表示,從這一概念驗證原型向用戶友好且商業可行的產品發展的路徑是明確的。
要將這一系統商業化,仍需進一步的工程設計和改良,以擴大點的數量並使系統更加便捷。Heisser 表示,他們相信已經消除了最關鍵的技術風險,並且有實際的途徑可以實現這一技術的成熟。如果這項盲文顯示技術成功商業化,將有可能使數字信息對視障人士變得更加可及,從公共學校的數字閱讀器到博物館、圖書館、公交車站和火車站的信息亭,都能找到它的應用場景。這項研究的結果已發表在《Science Robotics》期刊上。




