Montré est une disposition de conception de la peau électronique artificielle développée par les ingénieurs de l'UC Berkeley. Les chercheurs ont utilisé un moule en forme de lettre C - pour Cal - pour vérifier que l'e-skin pouvait correctement cartographier son profil de pression. Crédit :Ali Javey et Kuniharu Takei
Les magiciens de la biotechnologie ont conçu une peau électronique qui peut sentir le toucher, dans une étape majeure vers la robotique et les membres prothétiques de nouvelle génération.
Le matériau testé en laboratoire répond à presque les mêmes pressions que la peau humaine et avec la même vitesse, ils ont rapporté dans le journal britannique Matériaux naturels.
Des obstacles importants subsistent, mais l'exploit est une avancée vers le remplacement des robots maladroits et des bras artificiels d'aujourd'hui par des mises à niveau tactiles, ils croient.
"Les humains savent généralement tenir un œuf fragile sans le casser, " a déclaré Ali Javey, professeur agrégé d'informatique à l'Université de Californie à Berkeley, qui a dirigé l'une des équipes de recherche.
« Si jamais nous voulions un robot qui puisse décharger la vaisselle, par exemple, nous voudrions nous assurer que cela ne casse pas les verres à vin dans le processus. Mais nous voudrions aussi que le robot saisisse la marmite sans la faire tomber. »
Le « e-skin » réalisé par l'équipe de Javey est composé d'une matrice de nanofils de germanium et de silicium enroulés sur un film polyimide collant.
L'équipe a ensuite posé des transistors à l'échelle nanométrique sur le dessus, suivi d'un flexible, caoutchouc sensible à la pression. Le Prototype, mesurant 49 centimètres carrés (7,6 pouces carrés), peut détecter une pression allant de 0 à 15 kilopascals, comparable à la force utilisée pour des activités quotidiennes comme taper sur un clavier ou tenir un objet.
Une approche différente a été adoptée par une équipe dirigée par Zhenan Bao, une professeure agrégée d'origine chinoise à l'Université de Stanford en Californie, qui a acquis la réputation d'être l'une des meilleures femmes chimistes aux États-Unis.
Leur approche consistait à utiliser un film de caoutchouc qui change d'épaisseur en raison de la pression, et utilise des condensateurs, intégré au matériau, pour mesurer la différence. Il ne peut pas être étiré, bien que.
Il s'agit d'une illustration d'artiste d'une peau électronique artificielle avec des circuits à matrice active de nanofils recouvrant une main. Un œuf fragile est tenu, illustrant la fonctionnalité du dispositif e-skin pour les applications prothétiques et robotiques. Crédit :Ali Javey et Kuniharu Takei
"Notre temps de réponse est comparable à celui de la peau humaine, il est très, très vite, en quelques millisecondes, ou millièmes de seconde, ", a déclaré Bao à l'AFP. "Cela signifie en termes réels que nous pouvons ressentir la pression instantanément."
Les réalisations sont des « étapes importantes » dans l'intelligence artificielle, a commenté John Boland, un nanoscientifique au Trinity College Dublin, Irlande, qui a notamment salué l'utilisation de composants de traitement à faible coût.
Dans la recherche de substituer les sens humains à l'électronique, de bons substituts existent maintenant pour la vue et l'ouïe, mais lag pour l'odorat et le goût.
Toucher, bien que, est largement reconnu comme le plus grand obstacle.
Même les actions quotidiennes de routine, comme se brosser les dents, tourner les pages d'un journal ou habiller un petit enfant détruirait facilement les robots d'aujourd'hui.
Bao a ajouté des mises en garde importantes sur les défis à venir.
L'un concerne l'amélioration des nouveaux capteurs. Ils répondent à une pression constante, alors que dans la peau humaine des sensations plus complexes sont possibles.
C'est parce que les cellules de détection de pression dans la peau peuvent envoyer différentes fréquences de signal - par exemple, quand nous ressentons quelque chose de douloureux ou de pointu, la fréquence augmente, nous alertant de la menace.
En outre, Bao prévenu, « connecter la peau artificielle au système nerveux humain sera une tâche très difficile ».
Il s'agit d'une image optique d'un dispositif e-skin entièrement fabriqué avec des circuits à matrice active à nanofils. Chaque carré noir représente un seul pixel. Crédit :Ali Javey et Kuniharu Takei, UC Berkeley
"Finalement, dans un futur très lointain, nous aimerions faire une peau qui fonctionne vraiment comme la peau humaine et pouvoir la connecter aux cellules nerveuses du bras et ainsi restaurer la sensation.
"Initialement, le prototype que nous envisageons ressemblerait davantage à un appareil portable, ou peut-être un appareil qui se connecte à d'autres parties du corps qui ont une sensation cutanée.
"L'appareil générerait une impulsion qui stimulerait d'autres parties de la peau, donner le genre de signal "ma main (artificielle) touche quelque chose", par exemple."
À l'avenir, la peau artificielle pourrait être parsemée de capteurs qui réagissent aux produits chimiques, agents biologiques, Température, humidité, radioactivité ou polluants.
"Ce serait particulièrement utile dans les applications où nous voulons envoyer des robots dans des environnements, y compris l'espace, où il pourrait être dangereux pour les humains d'aller, ", a déclaré Bao. "Ils pourraient collecter des informations et les renvoyer."
(c) 2010 AFP
