I display braille aggiornabili traducono le informazioni dagli schermi dei computer in caratteri in rilievo, spesso lungo la parte inferiore di una tastiera. Ma questa tecnologia può costare migliaia di dollari ed è limitata, in genere visualizza una stringa di caratteri molto più corta della maggior parte delle frasi. I ricercatori ora segnalano un materiale migliorato che potrebbe portare questi display al livello successivo, consentire a chi è non vedente o ipovedente di comprendere più facilmente testi e immagini, pur abbassando i costi.

I ricercatori stanno presentando i loro risultati attraverso la piattaforma online SciMeetings dell'American Chemical Society (ACS).

"Con più sviluppo, pensiamo che le proprietà di questo nuovo materiale potrebbero rendere possibile la creazione di dispositivi a risoluzione molto più elevata, forse anche quelli in grado di visualizzare informazioni diverse dal testo, come diagrammi o mappe, " dice Julia R. Greer, dottorato di ricerca, ricercatore principale del progetto.

I display braille attualmente in commercio si basano sull'effetto piezoelettrico:un piccolo cristallo si espande quando gli viene applicata tensione, spingendo uno spillo verso l'alto per creare un punto. Un solo personaggio, come una lettera, è codificato da un massimo di otto di questi punti. I dispositivi sul mercato in genere visualizzano al massimo 80 caratteri alla volta, o una frazione di una frase o un tweet.

I ricercatori hanno recentemente rivolto la loro attenzione ai polimeri elettroattivi (EAP) come un tipo di materiale che potrebbe migliorare questi display. Gli EAP potrebbero visualizzare molte più informazioni rispetto ai dispositivi convenzionali, così come una maggiore diversità di esso. Cosa c'è di più, i dispositivi potrebbero essere più facili ed economici da produrre. Quella promessa deve ancora concretizzarsi, però, e i display basati su EAP hanno riscontrato molti problemi, compresa la necessità di alta tensione per funzionare e scarsa durata.

Il team di Greer al California Institute of Technology (Caltech) ha concepito un tipo completamente nuovo di EAP basato su complessi poliionici, e nell'estate del 2019, il gruppo ha iniziato a lavorare su un modo per sintetizzare il materiale. Un EAP migliorato potrebbe aiutare la tecnologia braille a raggiungere quella utilizzata da chi ha la vista, dice Rob Learsch, che all'epoca era uno studente laureato in laboratorio. "La tecnologia Braille non è cambiata molto dagli anni '80, " osserva. "Penso che sarebbe straordinario consentire a tutti di beneficiare della rivoluzione nella miniaturizzazione e nel calcolo che si è verificata".

Mentre gli EAP convenzionali si basano sull'accumulo di carica elettrica sugli elettrodi, il nuovo materiale contiene polimeri caricati positivamente e negativamente combinati in una rete casuale di catene collegate ai nodi. I polimeri caricati negativamente formano un'impalcatura solida a cui si legano quelli positivi, agendo come elastici che tirano tutto insieme. L'applicazione di un campo elettrico svela queste connessioni, come se tagliassero gli elastici, e fa espandere il materiale verso l'esterno. L'EAP poliionico richiede molta meno tensione, ed è più efficiente e resistente, rispetto agli EAP convenzionali.

Da allora Learsch è entrato a far parte del laboratorio di Julia Kornfield, dottorato di ricerca, al Caltech, dove lui e altri stanno continuando a studiare le proprietà del materiale e svilupparlo al punto in cui può essere utilizzato all'interno di display braille e, forse, offrono nuove funzionalità per questi dispositivi. Poiché il materiale può agire come un condensatore, generando un segnale elettrico quando viene applicata la pressione, potrebbe essere usato per costruire display braille che rispondono al tocco, proprio come lo schermo di uno smartphone o di un tablet.

Il materiale potrebbe essere utilizzato anche per altre applicazioni. Se controllato da precisi campi elettrici, Learsch dice che potrebbe prevedere l'apertura e la chiusura di un giunto robotico o di una pinza. "C'è molta ricerca da fare per portarci da dove siamo ora a questi tipi di prodotti, ma fa tutto parte della nostra visione a lungo termine, "dice Learsch.