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BOLETIN ENCIENDE - Nº 10 | Enero 2014

¿Por qué no se puede jugar con la tableta con los guantes puestos?

Por Paloma Fernández Sánchez


Las pantallas táctiles se han hecho muy famosas en los últimos años. Actualmente están presentes en infinidad de dispositivos de uso frecuente como teléfonos, tabletas, consolas de juego…, sin embargo el invento no es tan nuevo. La interfaz para pantallas táctiles (o sea el programa que transforma nuestros movimientos sobre la pantalla en órdenes para el computador o dispositivo) había sido desarrollada en 1971 por Samuel C. Hurst y la primera pantalla táctil se incorporó a un ordenador en el año 1983.

Las pantallas táctiles actuales básicamente consisten en un cristal transparente que sirve de soporte y una lámina que es la que permite al usuario (es decir a cada uno de nosotros) interactuar con la máquina. Hemos dicho que en realidad la parte activa de la pantalla es una lámina, ¿cómo puede ser eso?, ¿de qué está hecha esa lámina?, ¿cuál es la magia?

Hay dos tipos de pantallas táctiles: capacitivas y resistivas. Las últimas son más baratas y no se ven afectadas por agentes tan ubicuos como el polvo. Sin embargo, son más gruesas y tienen un brillo menor. Las capacitivas son más caras, pero tienen mejor calidad de imagen; y no se pueden utilizar con cualquier tipo de puntero, pero pueden ser "multitoque”…


Pero, ¿cómo funcionan?

Los dos tipos de pantalla usan el mismo fenómeno, un cambio en la corriente eléctrica producido al pulsar la pantalla.

Empecemos por las resistivas.

Imagina un batallón de soldados en formación. Supón que el que tiene un punto rojo en el casco cae encima del que tiene detrás, este solo notará que le ha caído encima un compañero. Sin embargo si el que empujase fuese el primero (con un punto verde en el casco), el soldado imperial con el punto azul en el casco, notaría que le caen encima nada menos que 5 soldados imperiales. Así el soldado imperial con el casco azul puede saber quién ha empujado primero (posición del dedo en la pantalla) a partir del número de soldados que le han caído encima (corriente eléctrica generada). Con esto solo sabemos si el soldado que empieza a empujar está más atrás o más adelante, si además queremos saber si está más a la derecha o más a la izquierda, tendremos que poner a otro soldado imperial sensible a los empujones de derecha a izquierda como en la foto de abajo. Ahora uno de los soldados de casco azul sabe quién le está empujando desde su izquierda y el otro quién le está empujando desde delante, o sea que entre los dos pueden saber perfectamente dónde está el soldado imperial inquieto.

Vamos ahora con una explicación más técnica. En la siguiente figura se ve un esquema de los componentes de una pantalla resistiva. Los elementos principales son dos láminas conductoras, separadas por una lámina o un conjunto de separadores aislantes. Al presionar con el dedo o con un puntero las dos láminas conductoras entran en contacto y se genera una corriente eléctrica que será diferente según la posición en la que se haya producido el contacto. El dispositivo traduce el valor de corriente eléctrica en un valor de posición.

 


Como en este tipo de pantallas lo que importa es que entren en contacto las dos capas conductoras podemos usar el dedo (incluso con guantes) o un puntero. Aunque, claro, tendremos mucha más precisión con u puntero que con un dedo, sobre todo si vamos con guantes.

Vamos ahora con las capacitivas

En este caso podemos presionar con el dedo (sin guante, o sea que cuando hace frío no se juega) o con punteros especiales. Veamos cómo funcionan. Como su nombre indica se basan en sensores capacitivos. El elemento básico de un sensor capacitivo es el condensador, un conjunto de dos placas conductoras separadas por una capa aislante

Cuando se aplica una diferencia de potencial a las placas conductoras (por ejemplo mediante una pila), la capa aislante acumula carga eléctrica. Es la carga de los conductores que se quiere mover impulsada por el potencial de la pila, pero no puede porque entre medias está el material aislante (dieléctrico).

Es algo así como si tuviéramos dos esponjas separadas por una bolsa de plástico abierta solo por un lado: si echáramos agua a la esponja de arriba, el agua se acumularía en la bolsa pero no pasaría a la esponja de abajo. Podríamos saber cuánta agua ha dejado pasar la esponja midiendo lo que hay en la bolsa.

Volvamos a nuestra pantalla táctil. Decíamos que consistía en una lámina conductora muy fina y otra aislante, normalmente vidrio. Como el cuerpo humano también es conductor, al tocar con el dedo, es como si en el punto de contacto se formase un condensador. De nuevo lo que tenemos que hacer es saber la posición, para eso se colocan una serie de sensores (capacitivos) en las esquinas de la pantalla, comparando las diferencias de corriente (carga) detectada por cada uno de ellos podemos saber la posición de contacto con gran precisión. Retomando el ejemplo de la esponja y la bolsa de agua, imagina que tienes la bolsa de agua llena y cerrada por todas partes, si aprietas en un punto de la bolsa el agua se desplaza más hacia una esquina o hacia otra según lo lejos de ella que estemos apretando. Así mirando en las esquinas podemos saber si estamos tocando en un punto u otro.

Eso sí, hemos dicho que el cuerpo humano es conductor y eso es lo que hace funcionar la pantalla, así que con guantes no vale, a menos que sean unos guantes especiales, con un pequeño parche conductor en los dedos. Y tampoco vale con cualquier puntero, tienen que utilizarse punteros especiales fabricados con una punta de goma con una cierta conductividad.


Y si eres más curioso, no te pierdas...

Puedes consultar la infografía que te sugerimos aquí (en inglés), en la que se comparan las diferentes tecnologías de pantallas táctiles. Clica sobre este enlace.

Y en este otro vídeo (en inglés) podrás ver en acción al inventor de una pantalla táctil presentando su idea al mundo.


Este recurso ha sido preparado por Paloma Fernández Sánchez, que investiga en el Departamento de Fisica de Materiales, Facultad de Ciencias Físicas (Universidad Complutense de Madrid).