Des chercheurs de l'Université de la Sarre ont créé un film flexible ultrafin qui peut servir de capteur pour des technologies innovantes. Intégré dans un gant, le nouveau film sensoriel peut communiquer la position actuelle de la main et des doigts du porteur. En établissant une connexion directe entre les mondes du travail virtuel et réel, l'homme et la machine peuvent, littéralement, travailler main dans la main. L'équipe de recherche dirigée par le professeur Stefan Seecke y est parvenue grâce à l'utilisation de films de silicone intelligents. Un autre objectif des travaux de recherche est d'assister le porteur du gant en lui transmettant des signaux tactiles tels que des impulsions ou des vibrations qui sont produites par le film polymère.

L'équipe d'ingénieurs sera présente à Hannover Messe du 1er au 5 avril sur le stand de la recherche et de l'innovation de la Sarre (Hall 2, Stand B46), où ils présenteront le prototype de gant et rechercheront des partenaires avec lesquels ils pourront développer la technologie pour des applications pratiques.

Un opérateur d'assemblage découvre qu'il a utilisé le mauvais composant et doit maintenant démonter tout ce qu'il avait précédemment assemblé. Cela prend du temps et entraîne des retards de production. Si seulement l'ordinateur avait pu signaler l'erreur pendant que l'opérateur sortait le composant du bac de stockage. Mais l'ordinateur ignorait complètement l'erreur. Maintenant, grâce à un gant intelligent développé par une équipe d'ingénieurs dirigée par Stefan Seecke à l'Université de la Sarre, ces informations peuvent être mises à disposition du système informatique. En combinaison avec des lunettes intelligentes, le gant peut fournir une assistance personnalisée aux ouvriers de la chaîne de montage ou aux techniciens de service dont le travail consiste à assembler ou à réparer des dispositifs ou des systèmes complexes, évitant ainsi des erreurs potentiellement coûteuses.

Les chercheurs ont pris un ultra léger, film hautement flexible fabriqué à partir d'un polymère élastique et l'ont transformé en un organe sensoriel adaptable pour une variété d'applications techniques. En doublant un gant avec le film polymère, ils peuvent créer une interface homme-machine sans avoir besoin de capteurs ou de caméras lourds - tout est fait avec un film plastique ultrafin qui n'est pas ressenti par le porteur et qui ne le restreint pas dans l'exécution de son travail.

«Le film que nous utilisons est connu sous le nom d'élastomère diélectrique. Et le gant fonctionne essentiellement comme un capteur flexible, " explique le professeur Stefan Seecke, qui dirige des équipes de recherche à l'Intelligent Material Systems Lab de l'Université de la Sarre et au ZeMA (Center for Mechatronics and Automation Technology) à Sarrebruck. Un matériau électriquement conducteur est imprimé sur les deux faces du film de silicone. Lorsqu'une tension est appliquée au film, les forces d'attraction électrostatiques résultantes provoquent la compression du film, étendre le film latéralement et augmenter ainsi sa surface, qui à son tour modifie la capacité électrique du film. Cette propriété transforme efficacement le film en capteur. « Nous pouvons attribuer une valeur de capacité électrique précise à n'importe quelle position particulière du film, " explique Steffen Hau, un doctorat ingénieur travaillant dans l'équipe de Seecke.

Les ingénieurs savent donc à tout moment comment un doigt s'étire, tirer ou comprimer le film. À l'aide d'algorithmes, l'équipe est en mesure de calculer ces séquences de mouvement dans une unité de contrôle, puis de traiter les résultats avec un ordinateur.

Pour la prochaine étape du processus de développement, les chercheurs veulent permettre au gant de communiquer directement avec le porteur, au moyen de signaux tactiles, comme des impulsions ou des vibrations, qui serait détecté par les doigts du porteur. « L'ordinateur pourrait alors envoyer, par exemple, un signal pulsé au bout des doigts de l'opérateur pour lui dire "Vous avez pris le mauvais composant", ou un signal vibrant pour confirmer "C'est le bon composant", ' explique Steffen Hau.

Le mince film de silicone n'est pas seulement un capteur, il peut également être fait pour pulser ou vibrer à la demande ou pour prendre n'importe quelle forme désirée. Les chercheurs peuvent contrôler avec précision leur film de silicone et faire varier en continu la fréquence de son mouvement selon les besoins, des vibrations à haute fréquence jusqu'à un mouvement lent de pulsation ou de flexion. Ce film très réactif pourrait à l'avenir être utilisé pour éviter que les opérateurs ou techniciens d'assemblage ne choisissent le mauvais composant dans les bacs de tri.