Dryfujące analogi mają nowego wroga. Tym razem to nie efekt Halla, a mechanika kwantowa

Zjawisko dryfowania joysticków kontrolera jest dobrze znane graczom konsolowym. Nie są wolne od tego problemu zarówno starsze DualShocki, jak i nowe DualSense. Tak samo wygląda to w przypadku standardowych padów od Xboxa. Każdy mechanizm oparty na analogowych potencjometrach będzie podlegał zużyciu, doprowadzając do pogorszenia precyzji działania. Na szczęście mamy już gamepady oparte na czujnikach Halla, a na horyzoncie pojawiła się kolejna technologia, która może rozwiązać ten problem w lepszy sposób. Wykorzystuje ona zjawiska kwantowe.

„Kwantowe” joysticki

TMR to skrót od wyrażenia „Tunneling Magnetoresistance”. Opisuje ono technologię opartą na oddziaływaniu pola magnetycznego i można powiedzieć, że w tym aspekcie wykazuje podobieństwo do czujników Halla. W obu przypadkach są obecne magnesy, jednak urządzenia TMR są zbudowane inaczej. O ile w kontrolerach opartych o efekt Halla ruch drążka wykrywany jest przez przez oddziaływanie pola magnetycznego na przepływ prądu, to w TMR polega na zmianie oporu elektrycznego spowodowanej tym polem (dzięki efektom kwantowym).

Powiązane:Po CPU i GPU przychodzi czas na NPU - czym jest i co potrafi?

Zjawisko tunelowania kwantowego, którego podstawy teoretyczne opracował m.in. Erwin Schrödinger, mówi o możliwości przepływu elektronów poprzez dielektryk, jeśli ten jest tak cienki, że łatwiej jego grubość wyrazić w atomach, niż milimetrach. W TMR prawdopodobieństwo takiego tunelowania rośnie, gdy spiny elektronów po obu stronach izolatora są równoległe.

W urządzeniach TMR, magnesy znajdują się bardzo blisko, oddziela je jedynie cienka warstwa folii. Wartości ładunku elektrycznego mogą zależeć od położenia magnesów, a to droga do opracowania mechanizmu i wykrywania jego ustawienia. Tak jak w przypadku drążków magnetycznych nie zachodzi tutaj tarcie, więc nic nie powinno się zużywać, przynajmniej teoretycznie.

Dlaczego nie czujniki Halla?

Dlaczego jednak naukowcy szukają nadal zastępstwa dla potencjometrów, skoro czujniki Halla wydają się być dobrym następcą? Sprawują się one nienagannie (sam posiadam gamepad oparty na tej technologii), nie są jednak pozbawione wad. Jedną z nich jest większe zużycie energii, w porównaniu do potencjometrów. O ile w przypadku kontrolerów przewodowych nie ma to znaczenia, w bezprzewodowych skraca czas pracy akumulatora.

Tymczasem urządzenia oparte o TMR zużywają nawet mniej prądu niż potencjometry, dzięki temu mogą się lepiej nadawać do padów pracujących na bateriach. Ponadto, wspomniane czujniki charakteryzują się większą precyzją niż te oparte o efekt Halla. Niestety technologia ta jest obecnie raczej droga, przynajmniej dopóki takie urządzenia nie będą produkowane masowo. Do zastosowania na rynku pozostało jeszcze trochę czasu i niewykluczone, że do tego nie dojdzie, jeśli wady czujników Halla prędzej zostaną wyeliminowane.

Czytaj więcej:Wkrótce przestaniemy ładować smartfony? Naukowcy coraz bliżej wprowadzenia jądrowych baterii