Vraag je je af hoe de stof van de trui voelt die je online wil bestellen? Of wil je de hand van je familielid die ver weg woont door je computerscherm heen aanraken? Universitair docent Yasemin Vardar snapt je volledig. Video en audio zijn al jaren als digitale pakketjes te versturen en ontvangen. Voor ‘aanraken’ geldt dat niet. In 2020 richtte ze het Haptic Interface Technology Lab op om hier verandering in te brengen.
In haar HITlab kijkt Yasemin Vardar met een brede lach trots naar drie onderzoekers uit haar team die bezig zijn met het testen van nieuwe ontwerpen voor 'tastzin-apparaten'. De ring, pen en oppervlak waar ze aan werken kunnen je hand of vinger iets laten voelen, zonder dat je het aanraakt. Een geribbeld stuk plastic, een ruwe stof of de nerven in een plank hout.
In het lab onderzoekt Vardar verschillende manieren om aanrakingen te digitaliseren. De digitale vertaling van voelen loopt achter op kijken (video en foto’s) en horen (audio) en dat is ‘bizar’, vindt Vardar. “Vanaf het moment dat we opstaan, raken we voortdurend van alles aan. In de digitale wereld kan dat niet, wat deze interacties heel onnatuurlijk maakt.”
Ze stelt voor de ring als eerste te bekijken. Een rondje van draadjes dat vastklemt met een klittenbandje, wordt met uiterste voorzichtigheid om je wijsvinger geschoven. De ring zit vast aan een draad en kan bewegen binnen een rekje. Dit geeft je vinger precies genoeg bewegingsvrijheid om over een stukje plastic te wrijven. Eerst voelt het stukje plastic gewoon glad. Nadat trillingen de ring bereiken, zijn in je hand prikkels te voelen die de vingertop laten geloven dat het stukje plastic ribbels heeft.
Vol ideeën
Vardar noemt haar baan “een speeltuin.” Ze zit vol ideeën die ze ooit wil uitproberen. “Als we tastzin kunnen digitaliseren, kunnen we realistischere digitale communicatie hebben, maar bijvoorbeeld ook kleding voelen voor je het online koopt”. Daar zou ze zelf veel aan gehad hebben toen ze een trouwjurk ging kopen, want haar familie woont ver weg. “De trouwjurk is traditioneel belangrijk in Turkije. Ik had mijn moeder en zussen graag de mooie zachte stof op afstand laten voelen.”
Zo ver is de technologie nog niet, de geschiedenis van het onderzoeksveld is kort. Dat houdt Vardar niet tegen. Hoe groter de uitdaging, hoe gedrevener ze wordt. “Haptics gaat over technologieën die directe interacties hebben met mensen en mensen zijn complex. Dat maakt het een leuke uitdaging.” Ontwikkelingen binnen dit onderzoeksgebied kunnen uiteindelijk ook gebruikt worden binnen de gezondheidszorg, denkt Vadar. Het kan bijvoorbeeld leiden tot nieuwe behandelings- en diagnosetechnieken of mogelijkheden bieden op het gebied van zorg op afstand.
Met een pollepel duwen in snert
Ondertussen is Vardar verplaatst naar de pen. Op het eerste gezicht lijkt het een grote versie van een ‘stylus pen’ voor smartphones en tablets. Ook deze pen werkt samen met een scherm dat op tafel ligt. De ervaring verandert direct wanneer het apparaat wordt aangezet.
De pen voelt als een vulpen die tekst in een steen kerft. Het indrukken van de punt van de pen gaat zwaar en de temperatuur van de pen is laag. Een ander scenario wordt aangeslingerd op de computer. De pen warmt licht op, de punt van de pen drukt vloeiend in. Alsof de pen een pollepel is die je recht naar beneden duwt in stevige snert.
Geloofwaardige aanraking
De ring en de pen creëren voelsensaties op verschillende manieren, om beter te leren hoe aanraking werkt. Wat maakt een aanraking geloofwaardig? De ring benadert aanraking op een zo eenvoudig mogelijke manier door vibraties, en laat temperatuur, druk en frictie achterwege. De pen geeft al deze prikkels wel, maar de gebruiker is niet in direct contact met het voorwerp.
Voelen digitaliseren is complex. De manier waarop je iets aanraakt, beïnvloedt wat je waarneemt. Vardar: “En dat verschilt per persoon.” Afhankelijk van de situatie, drukt de een vooral terwijl de ander meer wrijft. En dat beïnvloedt of je huid indrukt, trilt of uitrekt. “Er bestaat nog geen enkel apparaat of technologie dat alle aspecten van aanraking kan nabootsen”, zegt Vardar.
Texturen opnemen
De technologie achter het derde ontwerp, het oppervlak, is het meest complex. Het oppervlak, een tabletscherm, is gekoppeld aan een computer. Op het scherm dat plat op tafel ligt is een plank hout te zien. Wrijf je er overheen, voel je de nerven zitten. Alsof de nerven in het touchscreen zitten. Dan verschijnt een stukje van een ruwe deurmat. Alle kanten op zijn kleine ribbels te voelen. Het is moeilijk te geloven dat het touchscreen nog steeds glad is.
Vanaf het moment dat we opstaan, raken we voortdurend van alles aan. In de digitale wereld kan dat niet, wat deze interacties heel onnatuurlijk maakt.
Yasemin Vardar
Het apparaat waar de armband aanhangt, maakt de structuur van een voorwerp zo precies mogelijk na met een patroon van kleine elektrostatische krachten. Om hout om te zetten in zo’n patroon, moet de textuur van hout eerst worden opgenomen. Net zoals een microfoon geluid vastlegt.
Om voelen op te nemen staat een ander apparaat in het lab dat met sensoren temperatuur, druk, vibraties en frictie registreert en opslaat. Deze methode is heel tijdsintensief. “Het is niet haalbaar om van elke textuur die bestaat de aanraking op te nemen”, zegt Vardar.
Vardar werkt aan een oplossing om het opnemen te versnellen. Door met de ontwerpen te onderzoeken wat de belangrijkste informatie is in het ‘voelpatroon’ van een aantal materialen, kunnen de patronen van andere materialen op den duur voorspeld worden. Of op eenvoudigere manieren worden opgenomen. En als dit plan niet werkt, dan kijkt ze naar een andere oplossing. Vardar: “Het eerste ontwerp of idee werkt nooit. Als je daarna iets vindt wat wel werkt, dat A ha moment, daar doe je het voor!”
