Une peau artificielle dote les mains de capacités magnétiques

Aujourd’hui, la réalité virtuelle ou augmentée s’appuie principalement sur des technologies de détection optique des parties mobiles du corps pour l’interaction avec des objets virtuels. Cependant, elle nécessite souvent des dispositifs encombrants et sa résolution n’est pas suffisante pour des mouvements fins comme ceux des doigts par rapport à la paume d’une main par exemple. Pour aller au-delà, des chercheurs de laboratoires allemands et autrichiens, dans le cadre du programme européen SMART, se sont attachés à trouver une solution qui s’appuie sur la sensibilité magnétique et qui colle littéralement à la peau. Le concept et sa mise en œuvre pourraient révolutionner l’emploi de la réalité augmentée pour de nombreuses applications allant du suivi de mouvement en robotique à la médecine régénérative ou aux jeux vidéos.

Une peau électronique ultrafine

Les capteurs sont intégrés entre deux feuillets d’une peau électronique ultrafine. Cette peau est constituée de deux films ultraminces (1,7 µm chacun) de polyimide. Extensible, souple et imprimable, ce film peut s’appliquer sur n’importe quelle partie de la main sans gêne importante pour le porteur. Il peut aussi être intégré à des matériaux souples comme les textiles et il supporte une température maximale de 344°C. Si les chercheurs ont assez rapidement réussi à réaliser un capteur magnétosensible qui s’intégrait à leur film et qui permettait de détecter les objets environnants, ils ont eu plus de mal à passer l’obstacle du positionnement spatial. Mais, ils y sont finalement parvenus et ont démontré la faisabilité grâce à deux expériences décrites dans un article paru dans Science Advances de fin janvier 2018 où leur dispositif permet d’interagir avec des objets virtuels qui ne sont pas dans la ligne visuelle directe du manipulateur.

Variateur de lumière et clavier virtuel

Dans la première expérience, un aimant permanent est fixé au bout du doigt d’une personne. Sur son autre main, un serre-poignet élastique contient le dispositif des chercheurs muni d’un capteur 2D. Quand le bout du doigt s’approche du serre-poignet le capteur peut déterminer l’angle d’approche, cet angle est converti en un caractère prédéfini (un chiffre par exemple). Les différentes positions du doigt procurent donc différents caractères et peuvent être transformer en un clavier activable à distance.

La deuxième expérience a démontré la possibilité de régler l’intensité d’une ampoule virtuelle via une manipulation sans contact. La peau électronique a été placée dans la paume de la main. Un aimant permanent fait office de bouton virtuel. Quand la main fait un mouvement, comme pour faire tourner un variateur dans un sens ou dans l’autre, le capteur transforme le changement dans les champs magnétiques en information pour augmenter ou diminuer l’intensité lumineuse de l’ampoule virtuelle.

Sophie Hoguin