Les écrans braille actualisables traduisent les informations des écrans d'ordinateur en caractères en relief, souvent au bas d'un clavier. Mais cette technologie peut coûter des milliers de dollars et est limitée, affichant généralement une chaîne de caractères beaucoup plus courte que la plupart des phrases. Les chercheurs rapportent maintenant un matériau amélioré qui pourrait faire passer ces écrans au niveau supérieur, permettre aux personnes aveugles ou malvoyantes de mieux comprendre le texte et les images, tout en diminuant les coûts.

Les chercheurs présentent leurs résultats via la plateforme en ligne SciMeetings de l'American Chemical Society (ACS).

"Avec plus de développement, nous pensons que les propriétés de ce nouveau matériau pourraient permettre de créer des appareils à résolution beaucoup plus élevée, peut-être même ceux capables d'afficher des informations autres que du texte, tels que des schémas ou des cartes, " dit Julia R. Greer, Doctorat., le chercheur principal du projet.

Les écrans braille actuellement sur le marché reposent sur l'effet piézoélectrique :un petit cristal se dilate lorsqu'une tension lui est appliquée, pousser une épingle vers le haut pour créer un point. Un seul personnage, comme une lettre, est codé par jusqu'à huit de ces points. Les appareils sur le marché affichent généralement au plus 80 caractères à la fois, ou une fraction de phrase ou de tweet.

Les chercheurs ont récemment tourné leur attention vers les polymères électroactifs (EAP) en tant que type de matériau qui pourrait améliorer ces affichages. Les EAP pourraient afficher beaucoup plus d'informations que les appareils conventionnels, ainsi qu'une plus grande diversité de celui-ci. Quoi de plus, les dispositifs pourraient être plus faciles et moins chers à fabriquer. Cette promesse ne s'est pas encore matérialisée, cependant, et les écrans basés sur EAP ont rencontré de nombreux problèmes, y compris la nécessité d'une haute tension pour fonctionner et une faible durabilité.

L'équipe de Greer au California Institute of Technology (Caltech) a conçu un tout nouveau type d'EAP basé sur des complexes polyioniques, et à l'été 2019, le groupe a commencé à travailler sur un moyen de synthétiser le matériel. Un EAP amélioré pourrait aider la technologie braille à rattraper celle utilisée par les personnes malvoyantes, dit Rob Learsch, qui était un étudiant diplômé dans le laboratoire à l'époque. "La technologie braille n'a pas beaucoup changé depuis les années 1980, » note-t-il. « Je pense qu'il serait remarquable de permettre à chacun de profiter de la révolution de la miniaturisation et du calcul qui s'est produite.

Alors que les EAP conventionnels reposent sur l'accumulation de charges électriques sur les électrodes, le nouveau matériau contient des polymères chargés positivement et négativement combinés en un réseau aléatoire de chaînes connectées aux nœuds. Les polymères chargés négativement forment un échafaudage solide auquel les polymères positifs se lient, agissant comme des élastiques qui rassemblent tout. L'application d'un champ électrique défait ces connexions, comme si on coupait les élastiques, et provoque l'expansion du matériau vers l'extérieur. L'EAP polyionique nécessite beaucoup moins de tension, et est plus efficace et résilient, que les PAE conventionnels.

Learsch a depuis rejoint le laboratoire de Julia Kornfield, Doctorat., chez Caltech, où lui et d'autres continuent d'étudier les propriétés du matériau et de le développer au point où il peut être utilisé dans les afficheurs braille et, peut-être, offrent de nouvelles fonctionnalités pour ces appareils. Parce que le matériau peut agir comme un condensateur, générer un signal électrique lorsqu'une pression est appliquée, il pourrait être utilisé pour construire des afficheurs braille qui répondent au toucher, un peu comme l'écran d'un téléphone intelligent ou d'une tablette.

Le matériau pourrait également être utilisé pour d'autres applications. S'il est contrôlé par des champs électriques précis, Learsch dit qu'il pourrait prévoir l'ouverture et la fermeture d'un joint ou d'une pince robotique. "Il y a beaucoup de recherches à faire pour nous amener d'où nous sommes maintenant à ces types de produits, mais cela fait partie de notre vision à long terme, " dit Learsch.