Imprimer des images haute résolution sur des objets du quotidien pour « reprogrammer » leur apparence
infohightech ·
L'appareil portable «ChromoLCD» combine un écran LCD et un éclairage LED pour personnaliser des motifs de haute qualité sur des objets tels que des t-shirts et des tableaux blancs.
Imaginez un monde où vous pourriez changer à volonté les motifs de vos sacs, vêtements et murs. Les vêtements ordinaires deviendraient des pièces de mode personnalisables, et votre maison se transformerait en maison intelligente. C'est la vision de scientifiques comme Yunyi Zhu, doctorante en génie électrique et informatique au MIT (promotion 2020, master 2021) : une technologie capable de « reprogrammer » l'apparence d'accessoires personnels, de décoration et d'objets de bureau.
Au Laboratoire d'informatique et d'intelligence artificielle (CSAIL) du MIT, elle a créé un dispositif ingénieux permettant, par exemple, d'ajouter un motif à un pull, puis de le remplacer ultérieurement. Pour ce faire, elle recouvre les objets d'une encre invisible appelée colorant photochromique, qui change de couleur sous l'effet d'une lumière intense. Ses collègues avaient précédemment conçu un appareil appelé « PhotoChromeleon » utilisant un projecteur pour activer cette encre, mais le système n'étant pas portable, Zhu a créé « PortaChrome », un outil à LED permettant de reprogrammer des images basse résolution en toute mobilité.
Yunyi Zhu et son équipe disposent désormais du meilleur des deux mondes : un appareil portable appelé « ChromoLCD » qui imprime des images nettes sur des t-shirts, des tables et des tableaux blancs. Ressemblant à une petite imprimante de l’extérieur, le ChromoLCD combine la netteté des écrans à cristaux liquides (LCD) et la précision de l’éclairage des LED. La combinaison de ces deux sources lumineuses permet aux utilisateurs d’imprimer des motifs sur des surfaces planes (comme les murs) et souples (comme les vêtements) après application d’un colorant photochromique.
ChromoLCD permet, par exemple, d'intégrer une rose numérique sur un sweat à capuche. Après avoir appliqué de l'encre photochromique sur la surface à personnaliser, il suffit de transférer l'image sur l'appareil via Bluetooth ou port USB. L'utilisateur peut ensuite sélectionner et prévisualiser son motif dans le menu de ChromoLCD, puis appliquer l'appareil sur l'article. En une quinzaine de minutes, l'objet est personnalisé. Si besoin, il est possible de programmer un nouveau motif.
« Nous considérons ChromoLCD comme un pont entre les consommateurs et les colorants photochromiques », explique Yunyi Zhu, co-auteur principal d'un article présentant ces travaux. « C'est un tampon, très simple d'utilisation. Pas besoin d'alignement, ni de créer de texture 3D. Il suffit de télécharger l'image souhaitée, de la placer sur le tampon, et voilà un accessoire personnalisé. »
ChromoLCD a démontré sa capacité à personnaliser des accessoires comme un sac à main en y apposant des dessins colorés de poissons, de fleurs, etc. Il a également intégré une étiquette de réalité augmentée (RA), similaire à un QR code, sur un plan de travail carrelé, renvoyant vers un tutoriel de cuisine pendant la préparation du repas. L'outil a même reprogrammé un tableau blanc pour afficher des images de référence haute résolution et pourrait potentiellement transformer n'importe quel tableau blanc en une toile interactive mêlant visuels numériques et croquis.
Bienvenue dans le monde de la lumière !
Au cœur de ChromoLCD se trouve une technologie extrêmement puissante. Son écran est placé au-dessus d'une coque blanche qui renferme une puce électronique, un rétroéclairage composé de LED ultraviolettes (UV) et rouge, verte et bleue (RVB), ainsi qu'une dalle LCD. Autrement dit, pendant que ChromoLCD personnalise un objet, un véritable spectacle lumineux se déroule en coulisses.
Le système commence par produire une vidéo en noir et blanc qui met en évidence la luminosité de certains pixels de l'image sélectionnée. Par exemple, sur la photo d'un perroquet, certaines zones seront plus sombres que d'autres, comme les ombres portées sous son aile. Ensuite, une lumière UV assombrit (ou sature) le colorant de l'objet, puis des lumières RVB l'éclaircissent et colorent chaque pixel. C'est un peu comme lorsqu'on ouvre les stores le matin : un éclat de lumière vive se transforme rapidement en une image plus colorée. Ces lumières sont produites à des fréquences précises que l'écran LCD projette sur l'objet cible.
Yunyi Zhu et ses collègues soulignent que ces composants sont relativement faciles à se procurer, si jamais vous souhaitez fabriquer votre propre écran ChromoLCD chez vous. Recréer un écran ChromoLCD pourrait vous permettre de transformer des objets du quotidien en écrans interactifs personnalisables à souhait. « Un mur de votre bureau pourrait afficher les photos de votre famille lorsque vous êtes loin d'eux, ou un paillasson pourrait présenter un message de bienvenue personnalisé pour chacun de vos invités », explique Zhu. « C'est un peu comme transformer le monde en toile. »
Et après ?
Grâce à PortaChrome et PhotoChromeleon, les chercheurs du CSAIL ont développé des systèmes permettant de numériser notre environnement. Leur prochaine étape consiste à faciliter le processus créatif de création de ces éléments. Actuellement, il faut encore télécharger une image, voire créer une texture pour un objet 3D.
Cependant, grâce aux récents progrès de l'IA en matière de génération de textures, les utilisateurs pourraient effectuer des requêtes beaucoup plus facilement. En activant simplement l'appareil photo de leur téléphone (ou en portant un casque de réalité augmentée) et en le pointant vers un objet, ils pourraient demander à leur système génératif de « transformer une tasse en chope médiévale ». Et voilà : des verres programmés !
Entre-temps, Zhu et ses collègues étendent l'application de matériaux photochromiques à de plus grandes surfaces grâce à un reprogrammateur en forme de rouleau mural. Fonctionnant comme un tableau blanc, cet appareil permet de réaliser des motifs plus grands sur une surface.
Les chercheurs du CSAIL explorent également les mouvements de balayage et de repassage, et envisagent même d'intégrer leur technologie actuelle à des robots pour faciliter leur communication avec les humains et d'autres machines. Ces dernières seraient capables d'inscrire leurs actions sur une surface ; par exemple, un aspirateur Roomba pourrait indiquer à ses homologues robotisés qu'il a nettoyé des zones spécifiques d'une grande pièce en imprimant un message clair et haute résolution au sol.
Narges Pourjafarian, postdoctorante à l'Université Northeastern, qui n'a pas participé à la publication, affirme que ChromoLCD représente bien plus qu'une simple amélioration de la résolution par rapport aux précédents projets du MIT. « Cette technologie redéfinit les panneaux LCD monochromes comme des outils de fabrication sélectifs en longueur d’onde, et non plus comme de simples supports d’affichage. Cette approche élargit notre vision de l’apparence des surfaces reprogrammables, permettant d’intégrer des graphismes haute résolution et reconfigurables directement dans l’environnement physique, sans avoir recours à des projecteurs fixes. Elle ouvre la voie à une personnalisation compacte et portable des vêtements, des plans de travail et des surfaces partagées. »
https://news.mit.edu/2026/chromolcd-high-res-imagery-on-everyday-items-to-reprogram-appearance-0323