Piezo Touch Switch: o potencial de um sensor de toque piezoelétrico ultracompacto utilizável com mãos molhadas

Os interruptores de toque são encontrados em smartphones e em uma variedade de outros dispositivos. Eles conduzem ao design estético, são fáceis de usar e estão crescendo rapidamente em popularidade. No entanto, são vulneráveis ​​à água e à transpiração e, em grande parte, inutilizáveis ​​quando são usadas luvas. PiezoTap™, atualmente em desenvolvimento na TDK, é um switch piezoelétrico baseado em tecnologia piezoelétrica que deverá expandir o potencial dos switches touch.

Um interruptor de toque (também conhecido como sensor de toque) refere-se a um interruptor (sensor) que é ativado quando uma pessoa ou objeto entra em contato com ele. Eles estão chamando muita atenção porque podem substituir botões mecânicos, melhorando o design do produto e a facilidade de uso.

Como os interruptores sensíveis ao toque não exigem força firme para funcionar – tudo o que precisam é de um contato suave – eles são comumente encontrados em luzes, portas automáticas e elevadores. Em particular, os interruptores de toque capacitivos que respondem a toques nas telas têm sido amplamente utilizados em smartphones e tablets nos últimos anos. Os interruptores de toque capacitivos funcionam detectando a mudança na capacitância que ocorre quando a ponta do dedo e uma área de detecção se aproximam.

Os interruptores de toque capacitivos, no entanto, apresentam uma deficiência significativa: são vulneráveis ​​à água e à transpiração, e o uso com luvas requer luvas condutoras especiais. Com luvas comuns, as alterações de capacitância entre o dedo e a área de detecção tornam-se difíceis de detectar, tornando a chave inoperante. Além disso, a presença de água ou transpiração pode causar respostas erráticas. Como se espera que os interruptores de toque compactos sejam utilizados em dispositivos vestíveis, produtos para ambientes externos e produtos usados ​​perto da água, há uma necessidade crescente de abordar questões relacionadas a esses tipos de aplicações.

PiezoTap™, um interruptor piezoelétrico compacto e altamente sensível em desenvolvimento na TDK, resolve os problemas que os interruptores de toque tiveram com luvas e condições úmidas. PiezoTap é um interruptor piezoelétrico fino e ultracompacto construído com base no efeito piezoelétrico em vez do método de capacitância. Ele pode ser usado mesmo com o uso de luvas ou em ambientes úmidos, graças à forma como detecta a pressão utilizando o efeito piezoelétrico - convertendo o minúsculo estresse mecânico causado pela força de um toque em uma tensão usando um elemento piezoelétrico. Ao montar o PiezoTap dentro do gabinete de um dispositivo selado, serão possíveis aplicações onde os interruptores de toque não podiam ser instalados no passado, expandindo enormemente a amplitude do design do produto.

O PiezoTap também apresenta um design ultracompacto e fino, pesando apenas 0,046 gramas e medindo 7 por 7 por 0,2 milímetros, e pode ser instalado independentemente do material do gabinete. Ele pode ser montado sem fazer furos no gabinete, melhorando significativamente o grau de liberdade de design para produtos que exigem pequenos interruptores de toque.

Espera-se que seja uma ótima opção para uma ampla gama de aplicações, incluindo TWS (verdadeiros fones de ouvido sem fio), que são frequentemente usados ​​em ambientes externos; dispositivos vestíveis, como óculos inteligentes e relógios inteligentes; produtos utilizados próximos à água, como geladeiras, eletrodomésticos de cozinha, máquinas de lavar, escovas de dente elétricas e controles remotos de banheiro; e painéis de carro.

Princípio de funcionamento do PiezoTap™, que utiliza o efeito piezoelétrico

Resultados de comparação entre métodos piezoelétricos e capacitivos

●Comparação da ocorrência de resultados errados entre um dedo nu, luvas compatíveis com telas sensíveis ao toque e luvas incompatíveis com telas sensíveis ao toque, quando cada uma está seca e molhada ●Critérios de avaliação OK: Ação pretendida bem-sucedida NG: Resultados não intencionais (por exemplo, toque único interpretado como longo imprensa)

PiezoTap é um produto atualmente em desenvolvimento, com produção em massa programada para começar em 2023. Atsushi Tamura, um dos desenvolvedores do PiezoTap no Piezo & Protection Devices Business Group, explica. “Espera-se que o PiezoTap contribua não apenas para a miniaturização e impermeabilização de dispositivos vestíveis, como TWS, relógios inteligentes e óculos inteligentes, mas também para designs aprimorados de eletrodomésticos, como geladeiras e lavadoras. Embora nosso foco atual esteja em produtos de consumo, pretendemos diversificar para displays automotivos e painéis de instrumentos em nossos próximos passos.”