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¿Cómo hemos llegado a esta precisión en las pantallas táctiles?

¿Cómo hemos llegado a esta precisión en las pantallas táctiles?
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Deslizamos los dedos por la pantalla haciendo scroll y desplazamos el texto hacia arriba para leer de modo natural. Cuando vemos un enlace interesante, colocamos el índice sobre él, pulsamos y esperamos a que se nos muestre la nueva web. El enlace, de apenas 1 mm de altura sobre la pantalla, carga sin problemas.

La precisión de las pantallas táctiles de hoy permite efectuar rápidos movimientos intuitivos y pone al servicio de nuestros dedos la inmensidad de la Red, distintas aplicaciones, videojuegos... Echando la vista atrás, nos damos cuenta de que las pantallas táctiles han recorrido un larguísimo camino.

E. A. Johnson, un visionario de la década de los 60

Cern Stumpe Capacitance Touchscreen

La tecnología capacitiva de 1960 es la que usamos en nuestros móviles actuales

En 1965, cuando los ordenadores ni siquiera habían llamado la atención del público, el inglés E. A. Johnson empezó a trabajar en una tecnología que actualmente se usa en todo el planeta: la posibilidad de que una pantalla recibiese información del usuario a través de un toque. En su artículo, la llamó touch display.

Todo partió de la observación. Johnson se había dado cuenta de que los controladores aéreos tendrían un trabajo menos estresante si pudiesen hacer uso de sus dedos directamente sobre la pantalla en lugar de introducir líneas de comando para dirigir aviones.

Gracias a sus diseños, los ingenieros del CERN Bent Stumpe y Frank Beck consiguieron desarrollar en 1970 una pantalla táctil transparente. Nada remotamente comercializable, pero con un potencial enorme. La llamaron pantalla capacitiva y ahora la usamos a diario incluso en los teléfonos de última hornada, como los nuevos Alcatel 5 o Alcatel 3C.

De pantallas capacitivas a pantallas resistivas

Durante 1970, la tecnología no estaba madura, pero eso no impidió a ingenieros como Stumpe, Beck, Johnson o el doctor Sam Hurst (Universidad de Kentucky) diseñar y patentar nuevos modos de hacer táctiles las pantallas.

Los primeros diseños se basaban en tecnología capacitiva sustentada en impulsos eléctricos. Esto significa que la pantalla era capaz de detectar en qué lugar habíamos situado nuestro dedo (por aquel entonces uno solo) gracias a que el cuerpo humano actúa como toma de tierra de una corriente excepcionalmente débil:

Capacitiva Pantalla

El mencionado doctor Hurst pensó que la capacitancia resultaba interesante, pero que la resistencia (otra propiedad eléctrica) era mucho más útil y barata. En 1971, sustituyó los "muelles" capacitivos por otros resistivos y patentó su elographics (elongated graphics).

Plato Iv Tactil

Un año después, la Universidad de Illinois lanzó PLATO IV (arriba), un ordenador táctil capacitivo que usaba la tecnología de Stumpe, Beck y Johnson para ayudar a los alumnos a aprender diferentes materias.

1982 alumbra el primer sistema touch screen

Cuando los ordenadores personales eran algo del futuro y los smartphones ni se olían, un reportaje de la BBC de 1982 dejó a los ingleses con la boca abierta con un ordenador táctil. La pantalla funcionaba mediante tubo catódico y costaba la friolera de 2.795 $. Con una DRAM de 256 KB, era tecnología punta. Cuando alguien ponía un dedo sobre la pantalla (solo uno), dibujaba con ASCII:

La pantalla estaba rodeada tanto por arriba como por los lados de detectores infrarrojos que la dividían como si de un tablero de ajedrez se tratara (cuadrícula). Si los infrarrojos 5 horizontal y E vertical estaban tapados, el dedo estaba en el 5E. Mediante un sensor de presión, el usuario confirmaba.

Las pantallas táctiles se abaratan

Como toda tecnología, hasta que no entra de lleno en el mercado no termina por desarrollarse. Las pantallas táctiles de finales de los 80 eran caras, rudimentarias, poco fiables y de una transparencia discutible. Pero todo esto cambió en los 90 gracias a las PDA, los ATM (cajeros) y los stylus (bolígrafos).

Empezando por estos últimos, los stylus o bolígrafos táctiles son conocidos por casi todos. Incluso en YouTube encontramos cómo fabricarnos uno con un boli convencional, algodón y algún cable. Aunque sus resultados son cuestionables, hacen uso de la misma tecnología capacitiva que habíamos visto en 1970. De ahí que sean tan fáciles de construir.

Junto con las PDA, los bolígrafos táctiles se pusieron de moda entre la gente de negocios, lo que hizo que la tecnología se abarata muchísimo, pero ¿cómo llegó un sensor tan grande como los de 1980 a entrar en una PDA?

Cajero Atm Pantalla Tactil Capacitiva

La bajada de precio de las pantallas táctiles fue clave para su adopción

Si somos usuarios frecuentes de cajero nos habremos dado cuenta de que son táctiles. No es algo nuevo, ya en 1990 los ATM americanos ampliaron su botonera con pantallas resistivas y, hacia 1995, los tuvimos en España.

Aunque el software de los cajeros y puntos de venta de billetes de metro ha mejorado, la tecnología táctil del hardware sigue siendo muy similar a la de hace más de dos décadas. Gracias a la venta de estos y otros dispositivos táctiles, fue posible miniaturizarla a bajo coste.

Todo es táctil: móviles, consolas, ordenadores

La mayoría de los lectores recordarán cómo en 2004 surgió una consola llamada Nintendo DS que estaba llamada a revolucionar el mundo del videojuego. Quizá no llegó a tanto como se esperaba; pero, sin duda, abrió la puerta a otros inventos que hoy todos llevamos en los bolsillos: los smartphones.

Hay una diferencia básica con respecto a las pantallas resistivas y capacitivas. Hemos dicho antes que las primeras fueron más baratas, pero también más limitadas. A grandes rasgos, las capacitivas se sirven de una sola capa y sensores para establecer las coordenadas donde se ha posicionado un dedo, mientras que las resistivas necesitan de al menos dos capas (hay que pulsar una sobre otra) y que el dedo ejerza cierta presión en la superficie.

Alcatel 5 Pantalla Tactil Precision

A comienzo de 2010, los píxeles se veían a simple vista y las pantallas tendían a ser más cuadradas

Además de penalizarlas en brillo, esto hace a las resistivas menos interesantes, ya que no soportan el multi-touch o multi-toque. Esta posibilidad de tocar en más de un lugar de la pantalla es, por ejemplo, lo que empleamos para hacer zoom. Es por eso que, pese a ser más complejas, las pantallas capacitivas volvieron a la carga en 2006 y años posteriores, y hoy se usan en todos los teléfonos móviles.

La tecnología de los smartphones ha cambiado muy poco desde que fueron lanzados al mercado. Al menos en sus bases, en la tecnología de fondo. Con respecto a la precisión, esta ha aumentado de manera considerable. Podemos relacionar la precisión de los diplays con el número de píxeles que contienen.

A comienzo de 2010, los píxeles se veían a simple vista y las pantallas tendían a ser más cuadradas; estas poco a poco fueron volviéndose más rectangulares y surgieron nuevos formatos. Hoy día, la tendencia es el 18:9 -que Alcatel muestra en todos los terminales que acaba de presentar en el MWC- y el número de píxeles se ha disparado, al igual que la capacidad de los sensores, que además son cada vez son más pequeños.

La relación de aspecto 18:9, además, permite incrementar el tamaño del display y su resolución sin aumentar las dimensiones físicas del dispositivo. También resulta ideal para los apasionados de la multitarea, ya que podrán dividir la pantalla en dos y ejecutar sendas acciones al mismo tiempo. Igualmente, ese extra de tamaño se agradece a la hora de contemplar contenido multimedia.

Ondas acústicas de superficie, ¿el futuro?

En el futuro, es posible que nuestros teléfonos móviles vibren continuamente con ondas acústicas de superficie o SAWs. La tecnología existe desde 1885, año en que Lord Rayleight describió cómo se desplazan las ondas en una superficie plana.

La idea es llenar la pantalla de ondas que la crucen de un lado a otro, como ondas de un estanque, y ubicar sensores a ambos lados que detecten cuándo hemos colocado un dedo en medio (interrumpiendo la onda).

De momento, esta tecnología ha sido usada en algunos ordenadores, pero sigue siendo muy poco fiable y tiende a estropearse con elementos como el polvo o la humedad. Todavía nos falta un tiempo para adoptarla.

Imágenes | Maximilien Brice, Mercury13 (CC BY-SA 3.0), University of Illinois (archives), 3dman_eu

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