Tecnologia na ponta dos dedos: como as telas sensíveis ao toque funcionam?

Com a popularização dos smartphones, as telas sensíveis ao toque perderam parte da "magia" que tinham quando começaram a ser adotadas. Hoje, usamos esse recurso diariamente: basta lembrarmos que a maioria dos celulares atuais aboliu o uso de teclas convencionais para navegação.

Se não causam mais espanto, as telas sensíveis ao toque ainda despertam dúvidas sobre o seu funcionamento. Afinal, como o dispositivo entende exatamente onde você está apertando? A resposta envolve, basicamente, eletricidade.

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De maneira geral, uma tela sensível ao toque precisa atender a alguns requisitos: identificar o toque em si, definir coordenadas horizontais e verticais de onde ela foi tocada, se isso ocorreu em um ou mais pontos, identificar se o toque em si está parado ou se movendo, e qual é a trajetória dele ao longo da tela.

Isso permite não apenas definir como o usuário está interagindo com o dispositivo, mas também habilitar comandos por gestos, como o hoje comum ato de "pinçar" a tela para ampliar o reduzir uma imagem.

As telas sensíveis ao toque têm uma camada de matriz de eletrodos, que são dispostos lado a lado como se fossem azulejos revestindo uma parede. Esses pequenos eletrodos usam materiais transparentes que conduzem eletricidade, como o óxido de índio-estanho.

Há dois tipos mais comuns: as telas resistivas e as capacitivas. As primeiras contam com duas camadas de eletrodos, sendo que em uma delas esses pontos são interconectados verticalmente e, na outra, essa ligação é horizontal. Entre as duas camadas há espaçadores isolantes, para que não se toquem.

Uma vez que a tela é pressionada, a camada mais externa de eletrodos se deforma e toca a camada de baixo, permitindo que circule energia elétrica nesse ponto e, assim, identificando o toque.

Já nas telas capacitivas o funcionamento é mais complexo. Ela usa o conceito de capacitância, que é a forma que dois condutores separados por um material isolante armazenam carga elétrica. Nessa tela, as camadas com eletrodos são recobertas por um material isolante transparente. Quando há o toque, há uma variação da capacitância elétrica dos eletrodos no ponto onde a tela foi tocada e isso permite identificar o local do toque.

Independentemente da tecnologia usada, a montagem de uma tela do tipo ocorre como se fosse um sanduíche: a camada sensível ao toque vai sobre a parte do visor responsável por mostrar as imagens e abaixo do "vidro" de proteção.

Quais são melhores: telas capacitivas ou resistivas?

As telas resistivas surgiram antes e, de forma geral, têm operação mais simples e são mais baratas. Além do custo de produção menor, elas detectam o toque de qualquer objeto. Mas dependem de uma certa deformação da superfície para que o toque seja detectado, o que pode causar deformidades na tela ao longo do tempo de uso.

Já as capacitivas são mais modernas e não exigem força no toque, o que evita que a superfície se deforme com o passar do tempo. Elas também têm uma sensibilidade maior e detectam melhor comandos gestuais, além de terem a capacidade de continuar funcionando mesmo após o vidro da tela ser rachado e serem mais finas do que as resistivas.

O lado ruim é que elas não detectam o toque caso uma pessoa esteja usando luvas plásticas. E quem quiser usar acessórios como as canetas stylus precisará de modelos específicos para esse tipo de tela.

Há limite de tamanho para telas sensíveis ao toque?

Sim. Isso ocorre porque quanto maior o tamanho da tela, mais longas serão as conexões entre os eletrodos. Assim, maior será a resistência delas à passagem de corrente elétrica, o que atrapalha a sensibilidade da tela e a sua performance. O limite, neste caso, é próximo de 30 polegadas.

Para telas sensíveis ao toque maiores e aplicações específicas, há outras tecnologias, que usam ultrassom ou, ainda, microcâmeras que captam o ponto de toque.

Fontes:

Angelo Sebastião Zanini, professor e coordenador do curso de Engenharia de Computação do Instituto Mauá de Tecnologia
Marcelo Parada, do departamento de Engenharia Elétrica da FEI
Carlos Fernando Teodósio, professor coordenador do curso de Engenharia Eletrônica e de Computação da Escola Politécnica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (Poli-UFRJ)

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