Le prototype est un carré légèrement plus petit qu’un permis de conduire. Il rassemble un microcontrôleur qui fait office de « cerveau », une batterie de petite taille, une série de capteurs capables d’identifier six risques environnementaux différents et un actionneur qui sert de moteur haptique et vibre contre la peau en fonction de la nature du danger.
Cette innovation vise à aller plus loin que les alertes sur smartphone, qui passent souvent inaperçues, avec un message qui est transmis par le toucher, sans écran ni son.
Des alertes différentes en fonction du danger
Pour y parvenir, les chercheurs de l’Université d’État de Caroline du Nord ont optimisé au maximum la sensation tactile.
De minuscules structures texturées, placées à l’interface entre le moteur et la peau, modifient la manière dont la vibration est produite, ce qui permet d’émettre une séquence haptique différente selon le danger détecté. Leur taille et leur espacement ont été réglés pour produire un signal suffisamment net pour attirer l’attention, et renseigner automatiquement l’utilisateur sur le type de menace auquel il est confronté.
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Le dispositif peut repérer trois familles de contaminants, les gaz toxiques, les aérosols chimiques et les polluants aqueux comme les métaux lourds. Lors des essais de validation du concept, l’appareil a détecté efficacement les substances ciblées et déclenché immédiatement la réponse tactile adéquate.
Autre avantage, il repose en grande partie sur des composants disponibles dans le commerce et son architecture est modulaire, ce qui veut dire qu’il peut être facilement réparé. Par ailleurs, la face externe intègre une rangée de cellules photovoltaïques en couche mince, ce qui garantit environ 24 heures d’autonomie grâce à l’énergie solaire ainsi produite.
Une « peau électronique » adaptable aux robots
Dans un second temps, les chercheurs ont transposé le principe à la robotique. Ils ont associé le patch à une couche de matériau piézoélectrique capable de transformer les vibrations en un signal électrique interprétable par une machine. Lors de tests sur des robots quadrupèdes, cette « e-skin » (peau électronique) leur a permis de détecter un danger, puis de modifier avec succès leur trajectoire pour l’éviter.
Encore au stade de prototype, cette technologie montre comment l’électronique portable peut faire de la peau une interface d’alerte immédiate et particulièrement efficace. Elle pourrait trouver des applications sur les sites industriels, lors des interventions de dépollution sur le terrain ou encore dans le cadre des opérations de surveillance de la qualité de l’air et de l’eau.