Illustration d’artiste d’une nouvelle peau électronique dotée de poils magnétiques qui lui permettent de détecter le toucher avec plus de précision.
La peau, le plus grand organe du corps humain, joue un rôle essentiel dans notre sens du toucher, mais sa sensibilité est difficile à reproduire dans des versions artificielles. Des chercheurs ont mis au point un nouveau type de peau électronique (e-skin) contenant de minuscules poils intégrés qui peuvent percevoir avec précision le toucher et la direction du mouvement.
Les peaux électroniques sont des films minces de matériaux dotés de propriétés électroniques qui leur permettent de remplir certaines des fonctions de la peau humaine naturelle, comme l’enregistrement du toucher, de la pression, de la température ou même de la douleur. Ces peaux artificielles pourraient être utiles pour les patients ayant besoin de greffes après une blessure grave, ou pour donner un sens du toucher plus avancé aux membres prothétiques et aux robots.
Dans cette nouvelle étude, des chercheurs de l’université de technologie de Chemnitz et du Leibniz IFW de Dresde ont mis au point une peau électronique contenant un nouveau type de capteur qui la rend extrêmement sensible au toucher. Cette avancée est due à l’imitation d’un facteur important mais négligé de la sensation de toucher chez l’homme : les minuscules poils qui tapissent la peau.
Les scientifiques ont intégré de minuscules poils magnétiques dans un matériau élastomère pour fabriquer leur e-skin. Comme les poils naturels, ces poils artificiels ont des racines bulbeuses qui se trouvent sous la surface de la peau électronique et se déplacent lorsqu’on touche le poil du dessus. Chacune de ces racines est entourée d’un capteur magnétique 3D, ce qui permet de suivre en temps réel la position exacte de la racine. Cela permet à l’ensemble de la matrice de capteurs d’enregistrer non seulement qu’un cheveu a été touché, mais aussi la direction de ce toucher sur la peau électronique.
Selon l’équipe, ces capteurs magnétiques peuvent être fabriqués assez facilement sous forme de feuilles en vrac. Ils peuvent ensuite se plier en boîtes 3D pour accueillir les racines des cheveux, selon un processus connu sous le nom de micro-origami.
« Notre approche permet une disposition spatiale précise des éléments de capteurs fonctionnels en 3D qui peuvent être produits en masse dans un processus de fabrication parallèle », a déclaré Christian Becker, premier auteur de l’étude. « De tels systèmes de capteurs sont extrêmement difficiles à générer par les méthodes de fabrication microélectronique établies. »
https://www.nature.com/articles/s41467-022-29802-7
https://www.tu-chemnitz.de/tu/pressestelle/aktuell/11215/en
