COMO FUNCIONA:
LA RUEDA TÁCTIL DEL iPod
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José Luis Giordano
Septiembre 18, 2007 (Última revisión: Septiembre 19, 2007)



1-QUÉ ES

La rueda táctil es un dispositivo circular que se encuentra en aparatos de música y de videos portátiles como iPod´s y MP4´s, que opera con microinterrumptores y mediante contactos electrostáticos que no trabajan por presión ni con partes móviles.


2-PARA QUÉ SIRVE

En la fotografía siguiente se muestra la rueda de un iPod.


Bajo la misma rueda está la parte "mecánica" y la parte que trabaja "por contacto". En la mecánica, se utilizan 4 interruptores para realizar las 4 funciones primarias que se indican: MENÚ (arriba), RETROCEDER (izquierda), AVANZAR (derecha), y EJECUTAR Y PAUSA (abajo). Además de la rueda, en el centro hay un botón con la función de ACEPTAR. Al oprimir la rueda o el botón central, se acciona mecánicamente (por presión) el correspondiente microinterruptor que se encuentre debajo.

La otra parte de la rueda (a la que se refiere este artículo), sirve para señalar y seleccionar ítems (fotos, canciones, funciones, etc.), moverse en los menús y submenús, y realizar funciones como cambiar el volumen. Pero esto se realiza solo deslizando circularmente el dedo sobre la rueda, dando la sensación de un control que sigue al dedo y que va cambiando de forma "continua", salvo por un sonido (ficticio) de "clicks" como si se estuviese moviendo un mecanismo dentado.


3-DE QUÉ ESTÁ HECHO

Bajo el disco visible, hay hojas metálicas, eléctricamente separadas. Estas secciones metálicas corresponden a las placas de condensadores eléctricos, conectadas al circuito correspondiente.

En la siguiente fotografía se muestra el modelo de 4 GBytes "iPodnano" de Apple (que es un especie de MP "3 y medio", ya que además de música como un MP3, permite guardar y ver fotos, pero no videos como un MP4). Al desplazar el dedo sobre la rueda, se escuchan 10 clicks, indicando que hay 10 láminas, y por lo tanto, diez condensadores. Modelos mayores (MP4) suelen tener 16.




4-CÓMO FUNCIONA

La rueda táctil funciona electrostáticamente. La proximidad de la punta de un dedo, que es una superficie cargada electrostáticamente, hace variar la carga eléctrica en el condensador que esté debajo. Cuando se desplaza el dedo, la carga disminuye en el condensador que quedó atrás, y se induce en el siguiente. Y así sucesivamente.

Es interesante y pedagógico probar con qué puede y no puede accionarse un dispositivo electrostático como el mostrado antes.

Primero probé a través de qué se puede operar la rueda. Todas la pruebas que realicé, las hice directamente sobre la rueda y también las hice a través del papel rosado "post-it" que sale bajo el iPod en la fotografía. No observé ninguna diferencia. O sea la inducción de cargas no fue afectada por la pequeña separación debida al espesor del papel, y la rueda funcionó normalmente. Esto lo esperaba. Entonces probé a través del espesor de 1 mm aprox. de una tapa plástica, y también funcionó. Eso tampoco es raro, ya que los plásticos se polarizan y se transmite la inducción electrostática.

Lo que sí es menos esperado, es que tampoco haya habido diferencia cuando utilicé un papel metálico de envoltura de chocolate, y otro de lámina de aluminio para la cocina. Solo no funcionó cuando usé mayor espesor de metal, como la hoja de acero de un cuchillo, es decir, cuando el espesor del conductor fue de casi 1 mm, como había sido el del plástico. También usé una moneda de bronce, de unos 21 mm de diámetro, de espesor similar a la hoja del cuchillo, y tampoco funcionó. Entonces, a través de conductores gruesos no funciona. El conductor grueso "apantalla" el movimiento del dedo, y las cargas de los condensadores de la rueda "no sienten" variaciones.

El segundo tipo de experimentos fue ver con qué otra cosa (en vez del dedo) se puede operar la rueda. Traté de accionarla utilizando elementos plásticos largos, como un bolígrafo, una goma de borrar y un cepillo dental. Pero en esos casos (aislantes largos), la rueda no funciona, cualquiera sea el tamaño de la superficie del objeto plástico.

Con ciertos objetos metálicos, como cucharas, hojas de cuchillos, monedas y marcadores para pizarras (tubos de aluminio pintados), la rueda funciona o no funciona dependiendo de la posición del objeto sobre la rueda. En efecto, si el objeto metálico se coloca en "punta" no funciona, pero si se aproxima una superficie metálica mayor, como la parte convexa de la cuchara, la parte plana de la hoja de un cuchillo, una de las caras de la moneda, o la base del marcador, la rueda se acciona normalmente (a pesar de la longitud del objeto). Hay que observar que el cuchillo y la moneda son los mismos que se habían mencionado antes. Lo que cambió es que ahora no se ha movido el dedo a través del metal grueso, sino que se ha desplazado la superficie del objeto metálico sobre la rueda de control del iPod.

Finalmente probé subiendo a una silla plástica (para que mis pies no toquen el suelo), y la rueda funcionó normalmente siguiendo el movimiento de mi dedo.



AGRADECIMIENTOS

A mi hermana M. Graciela Giordano por enviarme de regalo este "juguetito" desde Canadá.



CÓMO HACER REFERENCIA A ESTE ARTÍCULO

Giordano J L 2007 Cómo funcionan las cosas: La rueda táctil del iPod (Santiago: http://www.profísica.cl) http://www.profisica.cl/comofuncionan/como.php?id=38 (Consulta: Mes Día, Año)




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