Why a sausage can do what your gloves cannot - Charles Wallace and Sajan Saini

1,560,769 views ・ 2022-07-28

TED-Ed


Пожалуйста, дважды щелкните на английские субтитры ниже, чтобы воспроизвести видео.

Переводчик: Karen Apreev Редактор: Rostislav Golod
00:07
In 2010, South Korea experienced a particularly cold winter.
0
7628
5047
Зима в 2010 году в Южной Корее выдалась крайне холодной.
00:12
People couldn't activate their smartphones while wearing gloves,
1
12884
3336
Люди не могли в перчатках пользоваться смартфонами
00:16
so they began wielding snack sausages—
2
16220
3546
и с этой целью стали применять...сосиски,
00:19
causing one company to see a 40% rise in sausage sales.
3
19766
4713
отчего выручка одной компании- производителя сосисок выросла на 40%.
00:24
So, what could sausages do that gloves couldn’t?
4
24604
3587
Что же помогло сосискам и помешало перчаткам?
00:28
In other words, how do touchscreens actually work?
5
28441
3629
Иными словами, как устроены сенсорные экраны?
00:32
In 1965, the first ever touchscreen was invented
6
32945
3671
В 1965 году благодаря разработке самых первых сенсорных экранов
00:36
to help British air traffic controllers efficiently update flight plans.
7
36616
4588
британские авиадиспетчеры смогли проще обновлять расписание полётов.
00:41
However, the technology was too unwieldy and expensive for widespread use.
8
41204
5046
Однако прибор был слишком громоздким и дорогим для широкого пользования.
00:46
Over the following decades,
9
46584
1543
В течении многих лет
00:48
engineers further developed this technology
10
48127
2628
инженеры усовершенствовали устройство
00:50
and experimented with alternative kinds of touchscreens.
11
50755
3128
и протестировали различные виды экранов.
00:53
Soon, resistive touchscreens dominated the market.
12
53966
3420
Вскоре рынок заполонили резистивные сенсорные экраны.
00:57
But then, in 2007, Apple released the first iPhone.
13
57386
4547
Однако в 2007 году компания Apple выпустила первый iPhone.
01:02
It was a breakthrough, yet it functioned using the same principle
14
62058
3462
Несмотря на то, что это стало прорывом в электронике, он работал
01:05
as the first touchscreen: capacitance.
15
65520
2919
по тому же принципу, что и первый в мире сенсорный экран — электроёмкости.
01:08
Nowadays, capacitive and resistive touchscreens
16
68606
3670
На сегодняшний день самыми распространёнными
считаются ёмкостные и резистивные экраны.
01:12
are two of the most common types.
17
72276
2169
01:14
Both use an external input to complete their electric circuits.
18
74654
4796
В обоих типах под внешним воздействием происходит замыкание электрической цепи.
01:19
In conductive materials, electrons flow around atoms,
19
79450
4797
В проводниках электроны вращаются вокруг атомов,
01:24
forming an electric current.
20
84247
1835
образуя электрический ток.
01:26
In contrast to insulators,
21
86124
2085
В отличии от изоляторов
01:28
the electrons in conductors are weakly bound and flow easily.
22
88209
5005
электроны внутри проводников слабее связаны и вращаются свободно.
01:33
A resistive touchscreen has two layers.
23
93339
3003
Резистивный сенсорный экран имеет два слоя.
01:36
The top is a clear, flexible material— usually plastic—
24
96425
3879
Первый состоит из прозрачного, гибкого материала, обычно пластика,
01:40
while the bottom is something rigid, like glass.
25
100304
3337
в то время как нижний сделан из более твёрдого, как стекло, материала.
01:43
These layers are coated with a conductive substance
26
103850
3295
Эти слои покрыты проводником
01:47
and separated by a thin gap.
27
107145
2127
и разделены тонким зазором.
01:49
When something pushes hard enough, the layers connect,
28
109647
3629
При достаточном внешнем нажатии слои соприкасаются,
01:53
completing the electric circuit.
29
113276
1793
замыкая электрическую цепь.
01:55
This causes a change in voltage that the machine’s software reacts to.
30
115153
4462
На изменение в напряжении реагирует программное обеспечение.
01:59
Resistive touchscreens can be a little unresponsive,
31
119824
3211
Резистивные экраны могут плохо реагировать на касания,
02:03
but they're generally cheap and durable,
32
123035
2128
но за счёт своей дешевизны и долговечности
02:05
so they're favored for industrial or mass use.
33
125163
3086
они пользуются как промышленным, так и потребительским спросом.
02:08
A vast majority of the touchscreens produced in 2007 were resistive.
34
128499
4755
Ещё в 2007 году большинство выпущенных тогда экранов было резистивными.
02:13
But in the years following the iPhone’s release,
35
133254
2669
Но в годы, последовавшие за выходом iPhone,
02:15
most became capacitive.
36
135923
2294
большинство экранов стало ёмкостными.
02:18
Individual models vary, but smartphone touchscreens today
37
138342
3546
Несмотря на отличия в зависимости от производителей,
02:21
typically consist of a protective, insulating glass exterior
38
141888
3753
экраны современных смартфонов
обычно состоят из внешнего изолирующего стекла
02:25
and an LCD screen at the bottom that produces the images you see.
39
145641
4463
и внутреннего жидкокристаллического экрана, воспроизводящего изображения.
02:30
Between the glass exterior and the LCD screen are several sheets.
40
150354
4463
Между стеклом и ЖК-экраном находится несколько слоёв.
02:34
One is lined with rows of a transparent, conductive material
41
154984
4171
Первый в ширину покрыт прозрачными полосами проводника,
02:39
that carry an alternating electric current.
42
159155
2711
передающего переменный ток.
02:42
A thin insulating layer separates these conductive lines from others
43
162033
4504
Тонкий изолирующий слой разделяет эти проводящие полосы от тех,
02:46
that are arranged as columns.
44
166537
1877
что расположены в длину.
02:48
One on top of the other, the lines form a grid.
45
168414
2920
Накладываясь друг на друга, полосы образуют решётку.
02:51
The points where they intersect are called nodes.
46
171500
3087
Точки их пересечения называются узлами сети.
02:54
The phone's battery draws electrons along the first layer of lines,
47
174712
4630
Батарея телефона притягивает электроны по первому слою полос,
02:59
and some electrons accumulate at every node,
48
179342
3461
и некоторые из них скапливаются на каждом узле,
03:02
creating a small electric field.
49
182803
2962
создавая небольшое электрическое поле.
03:05
These screens are called capacitive touchscreens
50
185848
3420
Такие сенсорные экраны называются ёмкостными,
03:09
because the nodes act like capacitors by storing charge.
51
189268
4254
так как узлы, подобно конденсаторам, накапливают заряд.
03:13
They’re generally easier to use than resistive touchscreens
52
193814
3295
Как правило, ими пользоваться проще, чем резистивными экранами,
03:17
because they interact directly with your finger without the application of force.
53
197109
4713
ибо они взаимодействуют напрямую с пальцами без усиленного нажатия.
03:21
Your body is a great conductor and is constantly transmitting electric currents.
54
201906
4755
Наш организм — отличный проводник электрического тока.
03:26
Why? Because about 60% of you is water.
55
206744
3545
Почему?
Потому что мы на 60% состоим из воды.
03:30
Now, while chemically pure water is an insulator,
56
210456
3212
И если химически чистая вода это изолятор,
03:33
most water is impure.
57
213709
1794
то не всякая вода стерильно чистая.
03:35
The water inside you is loaded with ions—
58
215795
3211
Вода внутри нас насыщена ионами —
03:39
atoms or molecules that have a net electrical charge.
59
219006
3504
атомами и молекулами, несущими заряд.
03:42
So when you click on an app, your finger functions like a third electrical line.
60
222635
5130
Поэтому, нажимая на иконки приложений,
палец выступает третьей электрической полосой.
03:47
It interacts with the existing electric field,
61
227890
2503
Он взаимодействует с электрическим полем,
03:50
which induces a weak electric current that travels through your finger
62
230393
3920
которое генерирует слабый ток, проходящий через палец
03:54
and eventually back into the phone.
63
234313
1961
и затем обратно в телефон.
03:56
This changes the amount of charge at the affected nodes.
64
236482
3545
Так меняется объём заряда на задействованных узлах.
04:00
And voltage measurements along the second layer of lines
65
240027
3379
А изменение напряжения на втором слое полос
04:03
tell the phone’s microprocessor which part of the screen is being touched.
66
243531
4421
указывает микропроцессору, какой части экрана мы касаемся.
04:07
However, if you try using a smartphone while your hands are wet or gloved,
67
247952
4671
Однако если пользоваться смартфоном мокрыми руками или в перчатках,
04:12
you'll probably have some trouble.
68
252665
1877
могут возникнуть трудности.
04:14
Both interrupt the electrical connection between your finger and phone.
69
254542
4421
В обоих случаях прерывается обмен током между пальцами и телефоном.
04:19
If water is splashed across the screen, it might trigger many underlying nodes,
70
259213
4922
Капли воды могут задействовать несколько узлов сети,
04:24
and the phone could act like you’ve touched it in multiple places at once.
71
264135
3795
и телефон реагирует, будто экрана коснулись сразу в нескольких местах.
04:28
On the other hand, gloves are insulators, so the charge has nowhere to go.
72
268097
4922
Перчатки же являются изоляторами и не передают заряд.
04:33
Meanwhile, objects that conduct electricity about as well as your finger—
73
273227
4963
А предметы, проводящие ток, ничем не отличаются от наших пальцев,
04:38
like banana peels and certain processed meats—
74
278190
3170
например, банановая кожура и мясные изделия
04:41
can all activate the screen—
75
281360
2169
способны активировать экран,
04:43
knowledge that can come in clutch, when you’re in a pickle.
76
283779
2962
что как нельзя кстати может понадобиться в сложный момент.
Об этом сайте

Этот сайт познакомит вас с видеороликами YouTube, полезными для изучения английского языка. Вы увидите уроки английского языка, преподаваемые высококлассными учителями со всего мира. Дважды щелкните по английским субтитрам, отображаемым на каждой странице видео, чтобы воспроизвести видео оттуда. Субтитры прокручиваются синхронно с воспроизведением видео. Если у вас есть какие-либо комментарии или пожелания, пожалуйста, свяжитесь с нами, используя эту контактную форму.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7