Une bague inspirée de l'origami permet aux utilisateurs de « ressentir » les mondes virtuels

Bague haptique portable à retour de force dotée d'une peau sensible aux forces triaxiales. A) Nous avons développé OriRing, une bague haptique portable de seulement 18 g capable de générer des forces jusqu'à 6,5 N. Sa conception intègre une articulation prismatique pliable, une peau sensible aux forces triaxiales, des capteurs de flexion imprimés par jet d'encre, des SPA (modules de réponse à la pression) et une armature imprimée en 3D. B) La peau sensible aux forces est composée d'une couche supérieure à microstructures pyramidales souples, d'une couche inférieure à quatre pixels résistifs et d'une entretoise séparant les deux couches. Cette conception permet la détection des forces normales et de cisaillement. C) Grâce à ses capacités de détection et d'actionnement multimodales, OriRing restitue la taille et la rigidité des objets virtuels par un retour kinesthésique et proprioceptif. Elle permet également aux utilisateurs de modifier ces propriétés en envoyant des commandes numériques, démontrant ainsi une communication bidirectionnelle avec l'environnement numérique. Crédit : Kang et al. (Nature Electronics, 2025).

La réalité virtuelle (RV) et la réalité augmentée (RA) sont des technologies qui permettent respectivement aux utilisateurs de s'immerger dans des mondes numériques ou d'enrichir leur environnement grâce à des filtres ou des images générés par ordinateur. Ces deux technologies sont aujourd'hui largement utilisées dans le monde entier, que ce soit pour vivre des expériences de jeux vidéo et de contenus multimédias plus immersives ou pour améliorer des formations spécifiques et assister les professionnels dans leurs tâches quotidiennes.

À ce jour, la réalité virtuelle et la réalité augmentée se sont principalement concentrées sur la vue et l'ouïe des utilisateurs, améliorant ainsi la qualité des expériences numériques d'un point de vue visuel et auditif. Le sens du toucher, en revanche, a été largement négligé.

Des chercheurs de l'Université Sungkyunkwan, de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne et de l'Université Technique d'Istanbul ont récemment mis au point un nouveau dispositif portable permettant aux utilisateurs de ressentir de manière réaliste des sensations tactiles en lien avec leur expérience dans un monde virtuel. Ce dispositif, présenté dans un article publié dans Nature Electronics, est une bague inspirée de l'origami qui mesure les forces exercées sur la peau de l'utilisateur et exerce une pression sur le doigt pour produire des sensations spécifiques.

« Les interfaces homme-machine portables pourraient offrir des interactions immersives et multisensorielles, transformant les objets du quotidien en dispositifs haptiques intelligents pour la réalité virtuelle et augmentée », écrivent Sunju Kang, Mustafa Mete et leurs collègues dans leur article. « Toutefois, le développement de dispositifs tactiles portables avec retour kinesthésique reste limité par leur taille et leur poids, ce qui restreint leur portabilité et leur confort. Nous présentons ici une bague haptique de 18 g offrant une détection et un retour de force à trois degrés de liberté. »

Rendu de forme. Crédit : Nature Electronics (2025). DOI : 10.1038/s41928-025-01515-x

Un appareil léger pour une expérience tactile réaliste en réalité virtuelle

L'anneau léger créé par Kang, Mete et leurs collègues est fixé à une structure géométrique pliée inspirée de l'art du pliage de papier qu'est l'origami. Cette structure permet au dispositif de détecter efficacement les forces de pression et de glissement exercées sur la peau, produisant ainsi des sensations tactiles réalistes.

« Ce système repose sur une structure de base inspirée de l’origami , assurant une transmission de force efficace et compacte, et sur une peau souple sensible aux forces, capable de détecter simultanément les forces de cisaillement et les forces normales », écrivent les auteurs. « Cette peau sensible aux forces est constituée d’une couche optimisée topologiquement et structurée au laser, présentant des microstructures pyramidales, associée à une couche comportant quatre pixels résistifs. Cette approche garantit une sensibilité linéaire et un temps de réponse rapide. »

La bague haptique récemment mise au point par l'équipe intègre quatre capteurs dont la résistance électrique varie lorsqu'on appuie dessus ou qu'on la plie, ainsi que des actionneurs pneumatiques souples. Ces composants utilisent la pression de l'air pour déplacer la bague et produire des sensations tactiles spécifiques. Pour suivre les mouvements du doigt de l'utilisateur, les chercheurs ont utilisé des capteurs flexibles et pliables imprimés par jet d’encre.

Interaction bidirectionnelle multiaxiale. Crédit : Nature Electronics (2025). DOI : 10.1038/s41928-025-01515-x

Créer des expériences virtuelles de plus en plus réalistes

Lors des premiers tests, il a été constaté que le nouvel anneau haptique appliquait des forces selon trois degrés de liberté , délivrant un retour de force jusqu'à 6,5 newtons (N). Cela signifie qu'il pourrait produire des expériences tactiles perceptibles et réalistes, similaires à celles vécues par les utilisateurs en réalité virtuelle ou augmentée.

À l'avenir, le dispositif mis au point par Kang, Mete et leurs collègues pourrait être perfectionné et déployé dans divers contextes réels, améliorant potentiellement l'expérience de jeu, ainsi que la formation professionnelle et la rééducation médicale. De plus, il pourrait inspirer le développement de dispositifs haptiques similaires, ouvrant la voie à des expériences numériques toujours plus immersives et réalistes.

https://techxplore.com/news/2026-01-origami-users-virtual-worlds.html