Quais são os diferentes tipos de telas sensíveis ao toque e como funcionam?
Muitos dispositivos que usamos hoje possuem tecnologia de tela sensível ao toque. E, muitas vezes, é mais fácil interagir com seu dispositivo tocando ou deslizando na tela – em vez de usar botões físicos.
Embora já estejamos usando telas sensíveis ao toque há algum tempo, muitas pessoas não pensam na tecnologia por trás delas. Aqui está um mergulho mais profundo nos diferentes tipos de telas sensíveis ao toque e como eles funcionam.
Telas infravermelhas sensíveis ao toque
O infravermelho é uma das formas mais antigas de tecnologia de tela sensível ao toque. Embora telas sensíveis ao toque infravermelho possam ser usadas com luvas, elas não oferecem suporte a multitoque e têm tempos de resposta lentos.
Como funcionam as telas sensíveis ao toque infravermelho
Como o nome sugere, as telas sensíveis ao toque infravermelho usam luz infravermelha para registrar um toque. LEDs infravermelhos alinham duas das bordas da tela (uma vertical e outra horizontal), e as outras duas bordas são revestidas com sensores de luz. Cada LED corresponde a um sensor em uma tela de toque infravermelho, e a luz infravermelha é constantemente enviada aos sensores.
Depois de colocar o dedo na tela, você bloqueia a luz de atingir alguns dos sensores. Não importa onde você coloque o dedo, estará bloqueando a luz de um sensor do eixo X e de um sensor do eixo Y. Usando essas informações, o visor pode apontar onde o dedo é pressionado.
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Telas sensíveis ao toque capacitivas
As telas sensíveis ao toque capacitivas são mais antigas que o infravermelho e são a forma mais antiga dessa tecnologia. Na década de 1960, Eric A. Johnson – que estava procurando outras maneiras de interagir com computadores – desenvolveu a tecnologia de tela de toque capacitiva.
Como funcionam as telas sensíveis ao toque capacitivas
Telas sensíveis ao toque capacitivas usam capacitância elétrica para funcionar. Acima dos pixels estão várias camadas de materiais. Há a camada superior de vidro, uma camada de material condutor (normalmente óxido de índio e estanho), outra camada de vidro, outra camada condutora e uma camada inferior de vidro.
As camadas são separadas por vidro porque, ao contrário das camadas de óxido de índio e estanho, o vidro não conduz bem a eletricidade. Isso basicamente cria um grande capacitor.
As duas camadas condutoras consistem em placas microscópicas em forma de diamante conectadas. Uma camada tem as placas dispostas em colunas (por uma questão de simplicidade, vamos nos referir a isso como camada 1), e a outra tem as placas dispostas em fileiras (camada 2).
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Uma corrente elétrica é enviada através das duas camadas condutoras, fazendo com que os elétrons fluam da camada 1 e se juntem na camada 2. O vidro intermediário impede que os elétrons saltem entre as camadas e completem um circuito. A camada 1 acumula uma carga positiva e a camada 2 acumula uma carga negativa. Embora as camadas sejam separadas, seus campos elétricos ainda interagem entre si.
A carga acumulada permanece consistente e, quando um item condutor toca a camada superior de vidro (digamos, um dedo), seu campo elétrico altera a carga naquele determinado ponto. O dispositivo registra essa alteração na carga como um toque. Itens não condutores como luvas e lápis não mudam o campo, portanto, não podem ser usados em uma tela de toque capacitiva.
Telas sensíveis ao toque resistivas
Em meados da década de 1970, Samuel Hurst inventou a tecnologia de tela sensível ao toque resistiva. Hoje, a tecnologia resistiva é uma das tecnologias de tela de toque mais populares do mundo.
Como funcionam as telas sensíveis ao toque resistivas
Assim como as telas de toque capacitivas, as telas de toque resistivas também usam duas camadas de óxido de índio e estanho. No caso de telas sensíveis ao toque resistivas, no entanto, as duas camadas devem, na verdade, fazer contato.
As telas sensíveis ao toque resistivas consistem em um substrato superior flexível, a primeira camada condutora, um entreferro, uma camada de pontos espaçadores, a segunda camada condutora e um substrato inferior rígido. Os pontos espaçadores são pontos microscópicos de material gelatinoso que evitam que as camadas se toquem quando não estão sendo pressionadas.
Uma corrente constante de eletricidade é enviada através de ambas as camadas condutoras e, quando um dedo pressiona a tela, elas são pressionadas juntas naquele ponto. Quando isso acontece, causa uma mudança nessa corrente. Assim como as telas sensíveis ao toque capacitivas, o dispositivo lê a mudança na carga como um toque.
As telas sensíveis ao toque resistivas exigem que você aplique força à tela para registrar um toque, ao contrário das telas sensíveis ao toque capacitivas. Por outro lado, telas sensíveis ao toque resistivas podem ser usadas com luvas (ou qualquer objeto).
Telas sensíveis ao toque SAW (onda acústica de superfície)
As telas sensíveis ao toque de onda acústica de superfície (SAW) não são tão populares quanto as telas sensíveis ao toque capacitivas ou resistivas. No entanto, eles oferecem melhor clareza de imagem.
Você encontrará telas sensíveis ao toque SAW em várias áreas, inclusive em caixas eletrônicos.
Como funcionam as telas sensíveis ao toque SAW
Em vez de usar duas camadas de óxido de índio e estanho, as telas sensíveis ao toque SAW usam ondas sonoras para registrar um toque. Em um canto da tela, existem dois transdutores de transmissão. Esses componentes emitem ondas sonoras ultrassônicas por todo o display.
Um transdutor dispara ondas sonoras no eixo X e o outro dispara no eixo Y. No canto oposto, dois transdutores receptores captam as ondas sonoras. Assim como com os transmissores, há um receptor para o eixo X e outro para o eixo Y.
Alinhando as bordas da tela estão vários refletores de som. Essas placas planas são anguladas para refletir cada onda sonora em 90 graus. Quando uma onda sonora atinge um refletor, ela se divide em minigotas que se propagam pela tela (o número de minigenas corresponde ao número de refletores).
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Cada mini-onda viaja pela tela para atingir outro refletor de som e saltar em direção a um receptor. Como as minigenas atingem o receptor uma após a outra, o receptor pode dizer qual minigonda pertence a qual refletor com base no tempo que leva para a onda atingi-lo depois que a onda sonora inicial foi produzida.
Quando um objeto macio, como um dedo, entra em contato com a tela, ele absorve as ondas sonoras naquele ponto. Isso significa que algumas das ondas sonoras não chegarão ao receptor. Uma vez que os receptores podem contabilizar cada minionda, eles podem dizer quais ondas estão sendo absorvidas e onde foram interceptadas, identificando, em última análise, onde o dedo foi pressionado.
Telas sensíveis ao toque: muita coisa acontece sob a superfície
Por meio das inovações feitas na tecnologia de tela sensível ao toque, todos nós podemos interagir com nossos dispositivos muito mais fácil do que nunca. Basta tocar ou deslizar para navegar pela música, navegar na web ou se comunicar com alguém querido.
Usamos telas sensíveis ao toque em nossos smartphones e tablets, mas eles têm muito mais a oferecer do que apenas isso. E como mostra o impacto que essa tecnologia teve em nossas vidas, é o que está por baixo que conta.
