Le patch intelligent vibre, tourne et appuie sur la peau pour procurer une sensation de toucher
infohightech ·
Des scientifiques ont mis au point une méthode ingénieuse qui permet de ressentir des sensations transmises par la peau. Au-delà de ses applications dans des domaines tels que le jeu vidéo et la téléprésence, cette technologie pourrait également être utilisée pour guider les aveugles.
En 2019, nous avons entendu comment une équipe codirigée par le professeur John A. Rogers de l'université Northwestern a développé un prototype de dispositif connu sous le nom de patch « VR épidermique ». Il s'agissait d'une membrane élastomère fine, souple, flexible et légèrement collante contenant un ensemble d'actionneurs électroniques en forme de disque, alimentés et contrôlés sans fil.
Une fois le patch de 15 x 15 cm appliqué temporairement sur la peau, les actionneurs pouvaient être déclenchés individuellement pour vibrer, reproduisant la sensation d'un léger contact selon un schéma donné. Rogers et ses collègues ont maintenant poussé ce concept un peu plus loin.
Leur nouveau prototype de patch alimenté par batterie est constitué de 19 actionneurs magnétiques encapsulés dans une fine membrane en silicone souple. Ces actionneurs activés sans fil sont toujours capables de vibrer, mais ils peuvent également se tordre, appliquant ainsi une tension horizontale sur la peau, et ils peuvent également se déplacer de haut en bas, exerçant et soulageant ainsi la pression verticale sur la peau.
Un examen plus approfondi du patch, qui pourrait être simplifié pour une utilisation dans le monde réel
Il est important de noter que les actionneurs ont une conception bistable, ce qui signifie qu’ils peuvent rester dans l’une des deux positions sans nécessiter d’énergie pour le faire.
Lorsqu'ils descendent, ils se bloquent dans cette position, maintenant la pression sur la peau sans utiliser d'électricité. Lorsqu'une petite quantité d'électricité est utilisée pour les déverrouiller, l'énergie élastique stockée dans la peau tendue est libérée, ce qui les pousse à remonter. Ils restent alors en place d'eux-mêmes, sans utiliser d'électricité.
Par conséquent, une charge de la batterie du patch permet une autonomie bien plus longue qu'elle ne le serait autrement.
Il va sans dire que cette technologie pourrait être utilisée dans les systèmes de jeu en réalité virtuelle, permettant aux utilisateurs de ressentir réellement la sensation de toucher des surfaces ou d'être touchés dans des environnements virtuels. Elle pourrait également transmettre le toucher entre deux utilisateurs situés à distance, ou encore transmettre le sens du toucher d'une main prothétique au moignon résiduel du bras d'un utilisateur, permettant ainsi à la personne de ressentir ce que la main touche.
Cela dit, l’équipe de John Rogers a expérimenté une autre application potentielle.
Les sujets ayant les yeux bandés portaient le patch tout en essayant de franchir divers obstacles qui se trouvaient sur leur chemin. Bien que les personnes ne puissent pas voir ces obstacles, les objets étaient détectés par un capteur Lidar sur un smartphone relié au patch via Bluetooth.
Le patch permettait ainsi d'alerter les volontaires de la position des obstacles, en exerçant dans un premier temps une légère pression sur le côté gauche ou droit selon le cas. Si la personne se dirigeait vers l'obstacle au lieu de l'éviter, la pression devenait plus intense et se déplaçait vers le milieu du patch.
« Nous montrons que ce système peut prendre en charge une version basique de la « vision » sous la forme de motifs haptiques transmis à la surface de la peau à partir de données collectées à l'aide de la fonction d'imagerie 3D (LiDAR) disponible sur les smartphones », explique John Rogers. « Ce type de « substitution sensorielle » fournit une perception primitive, mais fonctionnellement significative, de son environnement sans avoir recours à la vue – une capacité utile pour les personnes malvoyantes. »