Почему сосиска может то, чего не могут ваши перчатки

thumbnailUrl

Why a sausage can do what your gloves cannot - Charles Wallace and Sajan Saini • Почему сосиска может то, чего не могут ваши перчатки

Dig into the science of touchscreens, and find out the difference between the two most common types: capacitive and resistive. -- In 2010, South Korea experienced a particularly cold winter. People couldn’t activate their smartphones while wearing…Почему сосиска может то, чего не могут ваши перчатки - 3872702

PT5M

True

2022-08-04T15:51:53+03:00

embedUrl

Источник

В 2010 году в Южной Корее была особенно холодная зима. Люди не могли активировать свои смартфоны в перчатках, поэтому они начали размахивать сосисками для закусок, в результате чего продажи сосисок в одной компании выросли на 40%. Итак, что могли сделать сосиски, чего не могли перчатки? Другими словами, как на самом деле работают сенсорные экраны?



В 1965 году был изобретен первый сенсорный экран, который помог британским авиадиспетчерам эффективно обновлять планы полетов. Однако технология была слишком громоздкой и дорогой для широкого использования. В последующие десятилетия инженеры усовершенствовали эту технологию и экспериментировали с альтернативными типами сенсорных экранов. Вскоре на рынке доминировали резистивные сенсорные экраны. Но затем, в 2007 году, Apple выпустила первый iPhone. Это был прорыв, но он функционировал по тому же принципу, что и первый сенсорный экран: емкость. В настоящее время емкостные и резистивные сенсорные экраны являются двумя наиболее распространенными типами.



Оба используют внешний вход для замыкания своих электрических цепей. В проводящих материалах электроны обтекают атомы, образуя электрический ток. В отличие от изоляторов электроны в проводниках слабо связаны и легко перетекают.



Резистивный сенсорный экран имеет два слоя. Верх — прозрачный гибкий материал, обычно пластик, а низ — что-то жесткое, например стекло. Эти слои покрыты проводящим веществом и разделены тонким зазором. Когда что-то давит достаточно сильно, слои соединяются, замыкая электрическую цепь. Это вызывает изменение напряжения, на которое реагирует программное обеспечение машины. Резистивные сенсорные экраны могут немного не реагировать, но, как правило, они дешевы и долговечны, поэтому их предпочитают для промышленного или массового использования. Подавляющее большинство сенсорных экранов, выпущенных в 2007 году, были резистивными. Но спустя годы после выпуска iPhone большинство из них стали емкостными.



Отдельные модели различаются, но современные сенсорные экраны смартфонов обычно состоят из защитного, изолирующего стекла снаружи и ЖК-экрана в нижней части, который воспроизводит изображения, которые вы видите. Между внешним стеклом и ЖК-экраном находится несколько листов. Один выстлан рядами прозрачного проводящего материала, по которому течет переменный электрический ток. Тонкий изолирующий слой отделяет эти проводящие линии от других, расположенных в виде столбцов. Одна поверх другой, линии образуют сетку. Точки, в которых они пересекаются, называются узлами. Аккумулятор телефона тянет электроны вдоль первого слоя линий, и некоторое количество электронов накапливается в каждом узле. создание небольшого электрического поля. Эти экраны называются емкостными сенсорными экранами, потому что узлы действуют как конденсаторы, накапливая заряд.



Как правило, их проще использовать, чем резистивные сенсорные экраны, потому что они взаимодействуют непосредственно с вашим пальцем без приложения силы. Ваше тело является отличным проводником и постоянно передает электрические токи. Почему? Потому что около 60% вас состоит из воды. Теперь, хотя химически чистая вода является изолятором, большая часть воды нечиста. Вода внутри вас насыщена ионами — атомами или молекулами, имеющими общий электрический заряд. Поэтому, когда вы нажимаете на приложение, ваш палец действует как третья электрическая линия. Он взаимодействует с существующим электрическим полем, которое индуцирует слабый электрический ток, который проходит через ваш палец и в конечном итоге возвращается в телефон. Это изменяет количество заряда на затронутых узлах. А измерения напряжения вдоль второго слоя линий сообщают микропроцессору телефона, к какой части экрана прикасаются.



Однако, если вы попытаетесь использовать смартфон, пока ваши руки мокрые или в перчатках, у вас, вероятно, возникнут проблемы. Оба прерывают электрическое соединение между вашим пальцем и телефоном. Если вода попадает на экран, это может привести к срабатыванию многих основных узлов, и телефон может вести себя так, как будто вы коснулись его в нескольких местах одновременно. С другой стороны, перчатки — это изоляторы, поэтому заряду деваться некуда. В то же время объекты, проводящие электричество так же хорошо, как ваш палец, например кожура бананов и некоторые обработанные мясные продукты, могут активировать экран.