(Phys.org) — Du monde de la nanotechnologie, nous avons obtenu une peau électronique, ou e-skin, et les implants oculaires électroniques ou e-eyes. Nous sommes maintenant au bord des moustaches électroniques. Des chercheurs du Berkeley Lab et de l'Université de Californie (UC) Berkeley ont créé des capteurs tactiles à partir de films composites de nanotubes de carbone et de nanoparticules d'argent similaires aux moustaches très sensibles des chats et des rats. Ces nouveaux e-moustaches répondent à une pression aussi légère qu'un simple Pascal, sur la pression exercée sur la surface d'une table par un billet d'un dollar. Parmi leurs nombreuses applications potentielles, il y a le fait de donner aux robots de nouvelles capacités pour « voir » et « ressentir » leur environnement.

"Les moustaches sont des capteurs tactiles ressemblant à des cheveux utilisés par certains mammifères et insectes pour surveiller le vent et contourner les obstacles dans des espaces restreints, " dit le chef de cette recherche Ali Javey, un scientifique de la faculté dans la division des sciences des matériaux du Berkeley Lab et un professeur de génie électrique et d'informatique à l'UC Berkeley. "Nos moustaches électroniques sont constituées de fibres élastiques à rapport d'aspect élevé recouvertes de films composites conducteurs de nanotubes et de nanoparticules. Dans les tests, ces moustaches étaient 10 fois plus sensibles à la pression que tous les capteurs de pression capacitifs ou résistifs précédemment rapportés."

Javey et son groupe de recherche ont été des leaders dans le développement d'e-skin et d'autres dispositifs électroniques flexibles qui peuvent s'interfacer avec l'environnement. Dans ce dernier effort, ils ont utilisé une pâte de nanotubes de carbone pour former une matrice de réseau électriquement conductrice avec une excellente aptitude au pliage. Dans cette matrice de nanotubes de carbone, ils ont chargé un film mince de nanoparticules d'argent qui confère à la matrice une grande sensibilité aux contraintes mécaniques.

"La sensibilité à la déformation et la résistivité électrique de notre film composite sont facilement ajustées en modifiant le rapport de composition des nanotubes de carbone et des nanoparticules d'argent, " dit Javey. " Le composite peut ensuite être peint ou imprimé sur des fibres élastiques à rapport d'aspect élevé pour former des e-moustaches qui peuvent être intégrées à différents systèmes interactifs pour l'utilisateur. "

Javey note que l'utilisation de fibres élastiques avec une petite constante de ressort en tant que composant structurel des moustaches fournit une grande déflexion et donc une contrainte élevée en réponse aux plus petites pressions appliquées. Comme preuve de concept, lui et son groupe de recherche ont utilisé avec succès leurs moustaches électroniques pour démontrer une cartographie 2D et 3D très précise de l'écoulement du vent. À l'avenir, Les e-moustaches pourraient être utilisées pour faciliter la détection tactile pour la cartographie spatiale des objets à proximité, et pourrait également conduire à des capteurs portables pour mesurer le rythme cardiaque et la fréquence du pouls.

"Nos e-moustaches représentent un nouveau type de réseaux de capteurs tactiles hautement réactifs pour la surveillance en temps réel des effets environnementaux, " dit Javey. " La facilité de fabrication, le poids léger et les excellentes performances de nos e-moustaches devraient avoir un large éventail d'applications pour la robotique avancée, interfaces utilisateur homme-machine, et les applications biologiques.

Un article décrivant cette recherche a été publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences . L'article s'intitule "Les moustaches électroniques hautement sensibles basées sur des films composites de nanotubes de carbone et de nanoparticules d'argent à motifs". Javey est l'auteur correspondant. Les co-auteurs sont Kuniharu Takei, Zhibin Yu, Maxwell Zheng, Hiroki Ota et Toshitake Takahashi.