Новое поколение клавиатуры может распознать, являетесь ли вы ее владельцем. Она блокирует доступ любому другому человеку, даже если этот человек знает ваш пароль. Более того, для работы этого устройства не требуется батареек. Оно черпает всю необходимую энергию от процесса вашего печатания.
"Это очень повысит безопасность компьютера», - предсказывает Чжун Линь Ван, научный исследователь Технологического института Джорджии в Атланте и со-дизайнер новой клавиатуры.
"Наши пальцы имеют электростатические заряды, - объясняет Ван, - это означает, что существует дисбаланс электронов. Ваши пальцы, как правило, имеют небольшой положительный заряд. Таким образом, у них несколько меньше электронов, чем в области вокруг них. И этот принцип позволяет при печатании индуцировать электрический ток в клавиатуре».
Чтобы понять, как это работает, рассмотрим магнит. На одном конце находится положительный заряд, на другом - отрицательный. Противоположные полюса притягиваются. Так что, если вы положите положительный полюс одного магнита напротив отрицательного, они притянутся. Аналогичная идея применяется к электростатическим зарядам. Положительные заряды притягивают негативные.
Группа Вана положила два слоя металлических электродов под пластиковую поверхность клавиатуры. Когда палец приближается к клавише, он привлекает свободные электроны к верхнему электроду. Нижний электрод поставляет их. Как только палец отрывается от клавиши, электроны текут обратно к электроду ниже. Любой поток электронов создает электрический ток.
И этот электрический ток может питать клавиатуру - но только если ток достаточно сильный. Чтобы добиться этого, команда из Georgia Tech сосредоточилась на нано-технологии. ( " Нано - " относится к вещам, измеряемых по шкале 100 миллиардных долей метра или меньше).
Клавиши новой клавиатуры выполнены из того же недорогого пластика, что и в любой другой стандартной клавиатуре. Но вместо гладкой поверхности, у них расположены миллионы крошечных пластиковых "нано-проволочек", делающие их особенными. Они добавляют больше площади поверхности каждой клавише, увеличивая действующую площадь контакта между пластиком и пальцами, - поясняет Ван. Это дает гарантию тому, что есть достаточно энергии, дабы запустить клавиатуру, когда кто-то печатает.
Поскольку пальцы касаются клавиш, а затем отпускают, ток не является постоянным. Он также изменяется в зависимости от силы и скорости, с которой печатающий нажимает различные клавиши. Сила и характер нажатий будет отличаться у каждого. Подобно тому, как голосовая печать дает уникальную характеристику тому, как каждый человек говорит, печатание даст персональную подпись каждому человеку, использующему клавиатуру.
Ван объясняет, что "даже если та же фраза напечатается тремя разными людьми, электрические выходные сигналы будут очень разными. «Таким образом, печатание на клавиатуре может быть разновидностью биометрии - способа идентификации людей на основе уникальных биологических особенностей.
Клавиатура записывает информацию о шаблоне печатания и отправляет его в программу на компьютере. Затем программа проверяет, совпадает ли шаблон с верным пользователем. Если нет, звучит сигнал тревоги, и компьютер блокирует пользователя.
Новая клавиатура также самоочищается. Все крошечные нано проводки на клавишах отталкивают воду, масла и грязь. Это тот же принцип, что позволяет цветку лотоса плавать на озере, благодаря крошечным водоотталкивающим выступам, покрывающим его листья.
Лиминг Дай - ученый, изучающий полимеры, работает с нано-технологиями в Case Western Reserve University в Кливленде, штат Огайо. Он не работал на новой клавиатуре, но считает, что конструкция может иметь важное значение в получении роста производительности труда из множества устройств.
"Это также может применяться к сенсорным экранам", - говорит Dai, - тогда смартфоны и планшеты могут питаться от движения, когда кто-то печатает или рисует. И эти устройства могут также работать, используя концепцию «отпечатков пальцев», чтобы уберечь незнакомцев от их использования. Смарт-клавиатура может даже быть изготовлена из гибких полимеров для создания медицинских датчиков.
«Будущие разработки могут сделать клавиатуру еще более полезной», - добавил Дай. Дальнейший дизайн, вероятно, создаст крошечные конденсаторы на нано проволоке, предполагает он. Конденсаторы - маленькие устройства, которые временно хранят электрический заряд, способные затем включить светоизлучающие диоды, или светодиоды для подсветки клавиатуры в темноте.
Между тем, команда Ван построила рабочий прототип данной клавиатуры. Если компания решит финансировать эту продукцию, такая клавиатура может оказаться на прилавках магазинов не ранее, чем через два года, говорит Ван.
Его группа опубликовала подробную информацию о разработке своей новой клавиатуры 27 января в АСS Nano.