Les gens s'appuient sur un sens du toucher hautement affiné pour manipuler des objets, mais les blessures à la peau et le simple fait de porter des gants peuvent nuire à cette capacité. Chirurgiens, par exemple, constatent que les gants diminuent leur capacité à manipuler les tissus mous. Les astronautes sont également gênés par les combinaisons spatiales lourdes et ont du mal à travailler avec de l'équipement tout en portant des gants épais.

Dans le numéro de cette semaine de Examens de physique appliquée les scientifiques rapportent le développement d'un nouveau système d'amélioration tactile basé sur un capteur très sensible. Le capteur a une sensibilité remarquable, permettant au porteur de détecter le léger effleurement d'une plume, le toucher d'un pétale de fleur, gouttes d'eau tombant sur un doigt et même un fil trop petit pour être vu.

Le capteur basé sur les fissures utilisé dans cet appareil a été inspiré par l'organe fendu d'une araignée, une idée d'abord proposée par d'autres chercheurs. Ce motif de fissures dans l'exosquelette permet à l'araignée de détecter les petits mouvements. De la même manière, le capteur de contrainte ultrafin à base de fissures, ou UCSS, utilise des fissures formées dans une fine couche d'argent électriquement conducteur.

L'UCSS est fabriqué à partir de plusieurs couches de film polymère flexible recouvert d'argent. L'ensemble du système est drapé et tendu sur une surface courbe, faisant craquer l'argent, et générer des canaux parallèles qui conduisent l'électricité et sont sensibles au mouvement.

Les enquêteurs ont découvert que des couches plus minces du film flexible et de l'argent ont donné des capteurs avec une sensibilité plus élevée, tandis que les plus épais présentaient une plage de détection plus large. Pour équilibrer ces deux effets, Les UCSS avec des couches de polymère de 15 microns d'épaisseur et des couches d'argent de 37 nanomètres d'épaisseur étaient le meilleur choix.

Les enquêteurs ont également conçu un système d'amélioration tactile visuellement assisté, VATES, en connectant un ou plusieurs UCSS à une unité d'acquisition de signaux et à un dispositif de lecture visuelle. Ils ont attaché des UCSS à des gants, soit sur le bout des doigts, soit sur le dos de la main, produire un type de peau électronique, ou e-skin. Petits mouvements, aussi petit que le pouls d'une personne bougeant le bout d'un doigt, pourrait être surveillé.

Les enquêteurs suggèrent que les UCSS pourraient être utilisés de diverses manières :en tant que moustaches électroniques hautement sensibles, qui peut être utilisé pour cartographier les modèles d'écoulement du vent ; comme capteurs portables pour la détection du rythme cardiaque et du pouls ; ou comme capteurs sur les prothèses pour améliorer le sens du toucher.

Ils ont également démontré leur utilisation lorsqu'ils sont appliqués sur diverses parties du corps. Les UCSS ont pu détecter les mouvements dus au sourire, froncement de sourcils et clignement des yeux.

Le co-auteur Caofeng Pan a déclaré :"Ces résultats démontrent les larges applications de notre capteur de contrainte ultrafin dans la peau électronique et les interfaces homme-machine."