Il y a quelques années à peine, « haptique » (interaction par le toucher) était un sujet étudié dans seulement quelques laboratoires à travers le monde. Comme il est devenu plus largement utilisé dans les écrans tactiles et dans l'industrie automobile, le nombre de chercheurs dans ce domaine a également augmenté, naturellement. Il y a beaucoup d'attention sur l'haptique de surface en particulier. L'objectif principal dans ce domaine est de fournir un retour tactile à l'utilisateur via des écrans tactiles fréquemment utilisés dans les appareils mobiles, comprimés, et des kiosques.

Prof. Çağatay Başdoğan du Département de génie mécanique de l'Université de Koç, et directeur du laboratoire de mécatronique et de robotique, et son équipe dirigent l'un des meilleurs groupes de recherche en haptique. Récemment, un article a été publié dans PNAS ( Actes de l'Académie nationale des sciences ), dans laquelle ils proposent une nouvelle approche.

Dans leurs PNAS article, ils expliquent les raisons pour lesquelles nous ne ressentons rien lorsque nous touchons une surface avec notre doigt mais ressentons une friction lorsque nous bougeons notre doigt sur la surface. Leur point de départ est, "Quelque chose doit changer pour que nous le percevions comme une friction." Le professeur Başdoğan et son équipe se sont associés au Dr Bo Persson, qui est un expert de renommée mondiale dans le domaine du frottement et effectue ses études à l'institut Peter Grünberg en Allemagne. Le sujet sur lequel ils se sont concentrés est la zone de contact "réelle" du doigt. Puisqu'un contact réel signifie une adhérence à l'échelle nanométrique, notre doigt peut facilement se séparer de la surface dans le sens normal lorsqu'il se déplace, mais fait face à une force plus importante dans le sens de la friction. Cela est dû à une augmentation de l'adhérence et des effets de traction par l'espace d'air changeant entre la surface et le doigt pendant le mouvement du doigt. Cela reflète l'utilisateur comme un changement dans la force de friction. Ce qui rend le travail de Başdoğan et de son équipe hors du commun, c'est qu'ils ont démontré l'effet de la zone de contact réelle du doigt sur la physique du mouvement réel.

Başdoğan et son équipe utilisent une théorie du champ moyen basée sur la mécanique des contacts multi-échelles pour étudier l'effet de l'électroadhérence sur le frottement de glissement et la dépendance de l'interaction doigt-écran tactile sur la tension appliquée et d'autres paramètres physiques. Ils présentent des résultats expérimentaux sur la façon dont le frottement entre un doigt et un écran tactile dépend de l'attraction électrostatique entre eux. Le modèle proposé est validé avec succès par rapport à des simulations de mécanique de contact à grande échelle (mais exigeantes en calcul) et aux données expérimentales.

L'étude montre que l'électroadhérence provoque une augmentation de la surface de contact réelle au niveau microscopique, entraînant une augmentation de la force de frottement tangentielle électrovibrante. Ils constatent qu'il devrait être possible d'augmenter encore la force de frottement, et donc la détection tactile humaine, en utilisant un film isolant plus fin sur l'écran tactile que ce qui est utilisé dans les appareils actuels.