В высокотехнологичном мире Тони Старка, главного героя серии научно-фантастических фильмов «Железный человек», компьютерные дисплеи по команде человека возникают прямо в воздухе, не используя никаких материальных поверхностей или устройств. Взаимодействие с изображениями на таких голографических дисплеях производится с помощью движений рук человека, которые, при этом, ни касаются ничего материального. Ни для кого не является секретом, что мы находимся буквально в нескольких шагах от воплощения этой фантастической технологии в реальности, но в наших силах сделать эту технологию еще лучше, чем она выглядит на экранах фантастических фильмов. И осуществить это помогут высокочастотные звуковые волны, с помощью которых можно создать ощущения прикосновений к поверхностям виртуальных объектов, которые не существуют в действительности.

Ультразвуковое «осязательное» устройство UltraHaptics с помощью матрицы малогабаритных излучателей создает сложное поле, состоящее из комбинации высокочастотных ультразвуковых колебаний. Эти колебания, складываясь друг с другом, создают в некоторых точках пространства пики максимумов и минимумов колебаний. Эти пики, в свою очередь, создают локальные области с высоким и низким давлением, которые воспринимаются поверхностью кожи рук человека, как прикосновения к некоей поверхности без любого физического контакта с поверхностью. Изменяя частоту и амплитуда колебаний, излучаемых каждым источником, можно изменять общую интерференционную картину таким образом, что пользователь сможет ощущать не только структуру поверхности объекта, но и вогнутости, выпуклости и даже острые грани его формы.

Группа исследователей из университета Бристоля недавно продемонстрировала, как подобная система может работать с помощью дисплея, на поверхность которого нанесены излучатели, генерирующие ультразвуковые волны. Пользователь взаимодействует с дисплеем, производя манипуляции его руками, находящимися на значительном удалении от поверхности самого дисплея, не прикасаясь ни к поверхности дисплея, ни к чему-либо другому материальному.

Такие ультразвуковые осязательные устройства могут использоваться в качестве устройств обратной связи смартфонов и планшетных компьютеров, заменив собой их вибрационные устройства, которые в большинстве случаев оказывают раздражающей воздействие, нежели оказывают полезные действия. Экран телефона или компьютера, оборудованный ультразвуковой осязательной системой, сможет заставить пользователя ощутить, будто бы он нажимает на клавиши физической клавиатуры или передвигает выпуклые элементы управления. Такая технология может оказаться полезной и в области компьютерных игр, где пользователь управляет игровым процессом при помощи контроллеров типа Microsoft Kinect, которые не обеспечивают вообще никакой обратной связи с игроком.

В настоящее время исследователи из Бристоля работают над миниатюризацией разработанных ими ультразвуковых устройств и над снижением стоимости их производства. Будем надеяться, что им это удастся реализовать в полной мере, и в недалеком будущем на рынке появятся портативные устройства, способные обеспечить новый уровень их взаимодействия с пользователем.