¿Como funcionan las pantallas táctiles?

Introduccion:

El ser humano nunca fabricara algo que no exista en la misma naturaleza, como dijo en quimico frances, Lavoisier en su teoria, acerca de la ley de la conservacion “la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma”, debido eso, lo unico que hace el ser humano en sus inventos y logros, es de alguna que otra manera inmitar lo que ya esxiste en la misma naturaleza.

Lo primero que debemos entender es el Concepto tactil es si misma

¿En que consiste la sensacion tactil?

Imaginese que alguien le toca la mano, si el objeto con el que le han tocado es puntiagudo o romo, si ha presionado mucho o poco, si está caliente o frío…. Y no sólo eso, salvo que tenga algún problema neurológico importante, usted sabe exactamente que el punto de contacto está en el dorso de su mano y no en el pié, en el pecho, o en la cara, es decir, ha localizado dónde se ha producido el contacto.  La sensación del tacto con un objeto externo, desata una serie de sensaciones que comienzan en las terminaciones nerviosas del lugar de contacto y acaban el en cerebro,  Allí, en el córtex cerebral, tenemos una especie de mapa corporal que indica dónde nos han tocado, a partir de esas ideas el ser humano ha sido capaz de aplicar la tecnología táctil a  todos los aparatos modernos que incorporan dicha tecnología. Una pantalla táctil, para que su nombre se ajuste a lo que se espera de ella, debe ser como nuestra piel, es decir debe reaccionar de alguna manera al contacto, debe transmitir la posición del lugar exacto en el que ha tenido lugar y debe tener un “cerebro electrónico” que interprete la señal y la asocie a la función que queremos realizar.

Tecnologías táctiles: capacitivas, resistivas, acústicas, ópticas, de resonancia electromagnética, etc.

Todos lo hemos sufrido alguna vez. Al ir a abrir la puerta de un coche, !zas!, sufrimos una pequeña descarga eléctrica, también sucede a veces al saludar a otra persona, al tocar el pomo de la puerta, etc. La descarga se debe a que nuestros cuerpos son conductores de la electricidad y al tocar objetos cargados, las cargas eléctricas se transmiten a través de la piel y, si la diferencia de carga es muy grande, antes de tocar el objeto, salta un chispa y nos da un “calambrazo”. Bien pues en ése fenómeno se basa el principio de funcionamiento de las pantallas táctiles de los famosos iPad, iPhone, i…etc y muchos de los dispositivos móviles más comunes. Una pantalla de este tipo, llamada capacitiva, tiene una capa que almacena carga eléctrica. Cuando la tocamos con el dedo, parte de la carga fluye hacia nosotros. El dispositivo detecta la variación de carga con unos circuitos situados en las esquinas y calcula dónde ha tenido lugar el contacto. Una vez determinado, se asocia esas coordenadas al programa cuyo icono estamos pulsando.

Esta tecnología tiene la ventaja de que las capas son muy transparentes, se pueden diseñar de manera que detecte varios puntos de contacto al mismo tiempo. Tiene un inconveniente que muchos de nosotros habremos notado: no hay forma de que funcione con guantes. Es lógico, sin nos ponemos unos guantes aislantes no hay transmisión de carga y la pantalla no detecta el contacto. No obstante, como siempre hay inventos para todo, existen ya en el mercado guantes especiales con material conductor en la punta de los dedos ideales para los días muy fríos.

Otro tipo genérico de dispositivos táctiles tienen un funcionamiento parecido al pulsador de un timbre. Cuando llamamos a la puerta, presionamos sobre un botón o sobre una superficie y el timbre suena. Aunque hay varios modelos, el más habitual consiste en poner dos láminas conductoras que, al presionar el botón, se ponen en contacto y dejan pasar una corriente eléctrica que acciona el timbre. Al soltar, los conductores se separan, la corriente se corta y el timbre deja de sonar. Algo parecido sucede con las pantallas basadas en lo que se llaman sistemas resistivos. Están hechas con dos capas transparentes una conductora y otra resistiva. Las capas están separadas por una pequeñísima distancia de tal manera que, al presionar, entran en contacto y el dispositivo calcula donde se ha producido éste. Aunque en otros tiempos fueron muy populares, este tipo de pantallas está perdiendo mercado a marchas forzadas.

Pantallas Resistivas

Una pantalla táctil resistiva esta formada por varias capas. Las más importantes son dos finas capas de material conductor entre las cuales hay una pequeña separación. Cuando algún objeto toca la superficie de la capa exterior, las dos capas conductoras entran en contacto en un punto concreto. De esta forma se produce un cambio en la corriente eléctrica que permite a un controlador calcular la posición del punto en el que se ha tocado la pantalla midiendo la resistencia. Algunas pantallas pueden medir, aparte de las coordenadas del contacto, la presión que se ha ejercido sobre la misma.

Las pantallas táctiles resistivas son por norma general más asequibles pero tienen una pérdida de aproximadamente el 25% del brillo debido a las múltiples capas necesarias. Otro inconveniente que tienen es que pueden ser dañadas por objetos afilados. Por el contrario no se ven afectadas por elementos externos como polvo o agua, razón por la que son el tipo de pantallas táctiles más usado en la actualidad.

Pantallas Capacitivas

Una pantalla táctil capacitiva esta cubierta con un material, habitualmente óxido de indio y estaño que conduce una corriente eléctrica continua a través del sensor. El sensor por tanto muestra un campo de electrones controlado con precisión tanto en el eje vertical como en el horizontal, es decir, adquiere capacitancia. El cuerpo humano también se puede considerar un dispositivo eléctrico en cuyo interior hay electrones, por lo que también dispone de capacitancia. Cuando el campo de capacitancia normal del sensor (su estado de referencia) es alterado por otro campo de capacitancia, como puede ser el dedo de una persona, los circuitos electrónicos situados en cada esquina de la pantalla miden la ‘distorsión’ resultante en la onda senoidal característica del campo de referencia y envía la información acerca de este evento al controlador para su procesamiento matemático. Los sensores capacitivos deben ser tocados con un dispositivo conductivo en contacto directo con la mano o con un dedo, al contrario que las pantallas resistivas o de onda superficial en las que se puede utilizar cualquier objeto. Las pantallas táctiles capacitivas no se ven afectadas por elementos externos y tienen una alta claridad, pero su complejo procesado de la señal hace que su coste sea elevado.

Como veis y a groso modo en las pantallas resistivas hay que ejercer una cierta presión, con el dedo o un objeto, para que se ejecute la orden, en cambio en las capacitivas con sólo poner el dedo en el campo de electrones que es la pantalla ya se obtiene la orden.

Inconvenientes de las pantallas capacitivas es que no funcionan con objetos tipo lápices o cosas por el estilo, tiene que ser el dedo y tampoco vale con guantes, así que en invierno a quitárselos para llamar por teléfono. Por contra las pantallas resistivas si funcionan a través de los objetos pero para utilizarla como dispositivos táctiles pierden fluidez y rapidez en la ejecución.

La diferencia entre las pantallas táctiles capacitivas y resistivas se origina en su propia construcción. Mientras que las primeras funcionan gracias a un controlador que genera un campo eléctrico uniforme y registra las pulsaciones de nuestros dedos, las segundas se basan en el contacto entre una capa superior y una inferior, que una barra conductora interpreta con la ayuda de tinta de plata.