01/28/2025 | Press release | Distributed by Public on 01/28/2025 16:06
Door wetenschappers ontwikkelde wearables geven blinden en slechtzienden feedback via tastzin.
Onderzoeker Danqing Liu krijgt 939.619 euro uit het NWO Open Technologieprogramma (OTP) om de interactie tussen mens en technologie te verbeteren door middel van haptiek - de wetenschap van aanraking. Haar project Harmonizing Haptics: Liquid Crystal-Enhanced Human-Machine Interactions richt zich op het ontwikkelen van draagbare apparaten (wearables) die tastbare feedback geven dankzij vloeibaar-kristalpolymeren.
Doel van dit onderzoek is om de navigatie van blinden en slechtzienden door hun dagelijkse leefomgeving te verbeteren. Het project is een samenwerking tussen twee onderzoeksgroepen binnen de faculteit Chemical Engineering and Chemistry van de TU/e. Samen met mede-aanvrager Ghislaine Vantomme vormt Liu een interdisciplinair team om deze innovatieve technologie verder te ontwikkelen.
Ook al tikken, schuiven en swipen we heel wat af op onze smartphones en tablets, veel interactie met hedendaagse technologie blijft beperkt tot visuele interfaces. Het tastgevoel blijft vaak onderbenut, dat terwijl aanraking een essentieel zintuig is voor het begrijpen van de wereld om ons heen. Dat was ooit anders: vroeger gebruikten we hendels, schuivers, knoppen en schakelaars om met machines te communiceren.
Tegenwoordig zijn deze fysieke interfaces veelal vervangen door virtuele schermen, wat de interactie soms minder intuïtief maakt. Volgens dr. Liu leidt deze verschuiving niet alleen tot ontevredenheid bij gebruikers, maar kan het zelfs bijdragen aan psychologische klachten zoals depressie.
"Ons onderzoek richt zich op het ontwikkelen van innovatieve materialen en apparaten die hun interactie met gebruikers via aanraking verbeteren", legt Liu uit. "Met behulp van vloeibaar-kristalpolymeren ontwikkelen we draagbare apparaten zoals ringen, armbanden en kettingen, die haptische informatie kunnen overbrengen.
Denk hierbij aan signalen zoals -zachtjes- knijpen of schuifkrachten (bijvoorbeeld het gevoel van een vinger die over een oppervlak glijdt). Deze technologie biedt niet alleen nieuwe mogelijkheden voor virtual en augmented reality, maar ook praktische toepassingen voor mensen met een visuele beperking."
Vloeibaar-kristalpolymeren combineren eigenschappen van zowel vloeistoffen als vaste stoffen. Ze kunnen van vorm veranderen of bewegen als reactie op externe prikkels, zoals warmte of elektrische stroom. Als hypothetisch voorbeeld zou een wearable een subtiel 'tikje' kunnen geven wanneer een kopje koffie bij het inschenken bijna vol is, of de nabijheid van een obstakel kunnen aangeven
Het onderzoek van Liu richt zich in eerste instantie op toepassingen voor blinden- en slechtzienden. Ze wil een prototype maken dat hen kan assisteren bij complexe situaties zoals druk verkeer. "Met de steun van deze OTP-subsidie kunnen we promovendi en postdoctorale onderzoekers aantrekken om de ontwikkeling van innovatieve materialen te bevorderen en een functioneel prototype te maken", zegt ze.
Haptiek is de wetenschap van tastzin en aanraking. Het gaat over hoe mensen (en andere levende wezens) via aanraking informatie waarnemen en verwerken. Dat gaat niet alleen over het voelen van texturen, vormen en temperaturen, maar ook de waarneming van kracht, trillingen en beweging.
Touchscreens hebben de interactie met technologie toegankelijker gemaakt, maar missen de rechtstreekse respons die fysieke knoppen bieden. Veel devices bieden daarom tegenwoordig de optie om zogeheten haptische feedback te geven, bijvoorbeeld in de vorm van lichte trillingen.
Een alledaags voorbeeld zijn de 'tikjes' die je soms voelt bij het schrijven van tekst op je smartphone. Dat gebeurt in zulke gevallen overigens via een eenvoudig trilmotortje, die ook verantwoordelijk is voor het trillen van de telefoon tijdens een belletje.
De onderzoeksgroep Human Interactive Materials van Danqing Liu richt zich op de interactie tussen mensen en technologie via geavanceerde materialen, terwijl Ghislaine Vantomme's groep Macro-Organic Chemistry gespecialiseerd is in organische synthese en moleculaire assemblage.
"Ik ben erg enthousiast over deze subsidie omdat het onze samenwerking versterkt", zegt Vantomme. "Onze groepen slaan een brug tussen moleculen en apparaten. Door onze expertise te combineren, kunnen we de grenzen van toegepast wetenschappelijk onderzoek verder verleggen."
Het Open Technologieprogramma van NWO financiert toegepast technisch-wetenschappelijk onderzoek dat disciplinaire grenzen overstijgt. Het programma stimuleert samenwerkingen met wetenschappelijke én maatschappelijke impact. Vanuit OTP is 5,4 miljoen euro beschikbaar, waarvan 920.000 afkomstig van het bedrijfsleven en andere organisaties. Het is voor onderzoeker Liu overigens de derde NWO-subsidie die ze toegekend heeft gekregen.