Künftig reicht es, den Finger über dem Bildschirm schweben zu lassen, um Smartphones, Tablets und andere informationstechnischen Geräte zu bedienen.


Touchless Display
Berührungslose Farbänderung. Touchless Display; Bild: Advanced Materials 2015/MPI für Festkörperforschung

Touchscreens 2.0

Ein Tablet mit der Maus bedienen? Käme niemandem in den Sinn. Touchscreens haben sich in vielen Bereichen durchgesetzt, vor allem auch beim Smartphone. So bequem die Bedienung per Wischen und Streichen ist: Mit der Zeit wird die Bildschirmoberfläche schmierig, nach noch längerer Zeit zeigen sich mechanische Macken, etwa matte Stellen dort, wo der Steuerfinger besonders häufig aktiv ist.

In Zukunft wird es genügen, den Finger nah an den Bildschirm zu halten oder mit Abstand drüberzuwischen, um eine Reaktion auszulösen. Forscher des Max-Planck-Instituts für Festkörperforschung in Stuttgart und des Departments Chemie der Ludwig-Maximilians-Universität München haben eine Display-Oberfläche entwickelt, die auf Annäherung reagiert.


Finger geben Wassermoleküle ab

Ursprünglich wollten sie nur die These stützen, dass ein Finger Feuchtigkeit abgibt, wenn auch in extrem winzigen Mengen. Dazu entwickelten sie einen Sensor aus schichtartig angeordneten Antimon-, Phosphor-, Sauerstoff- und Wasserstoffatomen. „Von diesem Material weiß man schon länger, dass es Feuchtigkeit gut aufnehmen kann und dabei stark quillt“, erklärt Pirmin Ganter, Doktorand in der Forschergruppe. Das Material lagert Wassermoleküle ein, wodurch seine elektrische Leitfähigkeit zunimmt. Diese Eigenschaftsänderung nutzen die Wissenschaftler, um ein Touchless-Display aufzubauen, also einen berührungsfreien Bildschirm.
Das Sensormaterials modifizierten die Forscher, sodass es nicht nur leitfähiger wird, sondern auch seine Farbe ändert. „Im Falle einer Bildschirmanwendung hätte der Nutzer dann ein sichtbares Feedback für seine Fingersteuerung“, sagt Katalin Szendrei, Doktorandin in der Forschergruppe. Dazu bauten die Entwickler zusätzliche Schichten aus Titandioxid und Siliziumdioxid ein. Das modifizierte Material besteht aus zehn Schichten, die insgesamt nur wenig mehr als ein Tausedstel Millimeter dick sind.

Reaktionszeit von wenigen Millisekunden

Das Material spricht innerhalb von wenigen Millisekunden auf einen sich nähernden Finger an. Ebenso schnell verschwinden die Wassermoleküle aus der Sensorschicht, wenn der Finger verschwindet. Die Innovation ist nicht nur für Smartphones und Tablets geeignet, sondern auch für Displays in Büros oder Fabriken, oder an Geld- und Fahrkartenautomaten. Vor allem an letzteren hätte die berührungslose Bedienung deutliche hygienische Vorteile. Wie lange es noch dauert, bis die neuartigen Displays serienreif sind, ist noch nicht abzusehen.

Touchless-Technologie im Video

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