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360 Explica: Como funcionam as telas touchscreen?

por Kamila Jessie | 20/12/2019

É surreal pensar em como a gente migrou tão rápido para um cenário em que touchscreen substituiu botões em diversos aparelhos e está tão presente no nosso cotidiano: smartphones, tablets, computadores, relógios, dentre outros. É espantoso para crianças, idosos e até animais. Mas você já parou para pensar em como funcionam as telas touchscreen? 360 explica.

Imagem: giphy.com

Na verdade, existem métodos diferentes de produzir telas sensíveis ao toque. Cada um deles é incrivelmente engenhoso, com o único ponto em comum: o resultado touchscreen. Mas vamos lá:

Touchscreen por telas resistivas

As telas sensíveis ao toque resistivas são de longe as mais
comuns e também são um dos tipos mais simples em termos tecnológicos. Em geral
compostas por três camadas principais, esse tipo de touchscreen se aproveita da
resistência elétrica ao trabalho.

A camada superior consiste em basicamente plástico condutor
de poliéster flexível. Ele fica sobre uma camada de vidro condutor com uma
camada de membrana isolante colada entre os dois.

Quando você pressiona o dedo sobre a camada de poliéster,
força-o a pressionar e tocar na camada de vidro abaixo, apertando todo mundo.
Isso completa um circuito elétrico, tal como como pressiona uma tecla no
teclado. Um chip de controle conectado à tela determina as coordenadas do local
em que você tocou.

touchscreen resistiva
Imagem: xenarc.com

Telas touchscreen capacitivas

As telas sensíveis ao toque capacitivas são uma das soluções
mais antigas e foram inventadas na década de 1960. Esses tipos de tela sensível
ao toque são compostos por duas camadas de vidro condutor que são separadas por
um isolante. Lembrando das aulas de física, é a mesma estrutura de um capacitor
comum.

Quando seu dedo se aproxima da tela, ele interrompe parte do
campo elétrico, dependendo de onde ele está. A posição pode ser determinada
usando um conjunto de sensores para detectar a diminuição da corrente no ponto
de contato. Com isso, touchscreen capacitivo não se baseia em força mecânica,
mas em condutividade elétrica do nosso corpo.

Vale mencionar que canetas de plástico, isolante elétrico,
não funcionam em telas capacitivas.

touchscreen
Imagem: xenarc.com

Touchscreen por infravermelho

As telas sensíveis ao toque infravermelho, como o nome
sugere, usam ondas de luz infravermelha para determinar onde o usuário coloca o
dedo na tela. Uma grade de LEDs dispara luz infravermelha em outro conjunto de
fotocélulas de detecção de luz diretamente em frente aos emissores de
infravermelho LED.

A luz infravermelha é emitida diretamente na frente da tela
para formar uma grade, um pouco como a teia de uma aranha invisível. Quando
você toca na tela, seu dedo bloqueia os raios de luz infravermelho no ponto de
contato.

Um chip de computador é então usado para triangular onde a
interrupção ocorreu.

Touchscreen por ondas acústicas de superfície

As telas sensíveis ao toque de ondas acústicas de superfície (SAW) funcionam da mesma maneira que as telas de infravermelho, com a exceção de que usam ondas acústicas em vez de luz. Na maioria dos casos, ondas sonoras ultrassônicas são geradas nas bordas de uma tela que refletem para frente e para trás em sua superfície.

Quando você toca na tela, seu dedo interrompe as ondas
sonoras e absorve parte de sua energia. O microchip da tela é capaz de calcular
o ponto de contato.

O vídeo abaixo, em inglês, compila as informações:

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Kamila Jessie

Engenheira ambiental e sanitarista, MSc. e atualmente doutoranda em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo. http://orcid.org/0000-0002-6881-4217