Des ingénieurs de Northwestern dévoilent un wearable imitant les capteurs tactiles de la peau

Université Northwestern, Comté de Cook, IL

Des ingénieurs de l'Université Northwestern ont dévoilé une nouvelle technologie qui crée des mouvements précis pour imiter des sensations tactiles complexes, incluant pression, vibration, étirement, glissement et torsion. (Image : Université Northwestern)

En matière de retour haptique, la plupart des technologies se limitent à de simples vibrations. Mais notre peau est chargée de minuscules capteurs qui détectent la pression, la vibration, l'étirement et plus encore.

Maintenant, des ingénieurs de l'Université Northwestern ont dévoilé une nouvelle technologie qui crée des mouvements précis pour imiter ces sensations complexes.

Posé sur la peau, le dispositif compact, léger et sans fil applique une force dans n'importe quelle direction pour générer une variété de sensations, incluant vibrations, étirement, pression, glissement et torsion. Le dispositif, détaillé dans une étude publiée dans la revue Science, peut aussi combiner des sensations et fonctionner vite ou lentement pour simuler un sens du toucher plus nuancé et réaliste.

Alimenté par une petite batterie rechargeable, le dispositif utilise le Bluetooth pour se connecter sans fil à des casques de réalité virtuelle et des smartphones. Il est aussi petit et efficace, donc il pourrait être placé n'importe où sur le corps, combiné avec d'autres actionneurs en réseaux ou intégré dans l'électronique portable actuelle.

Les chercheurs envisagent que leur dispositif pourrait éventuellement améliorer les expériences virtuelles, aider les personnes malvoyantes à naviguer dans leur environnement, reproduire la sensation de différentes textures sur écrans plats pour le shopping en ligne, fournir un retour tactile pour les visites de télémédecine, et même permettre aux personnes malentendantes de « ressentir » la musique.

« Presque tous les actionneurs haptiques se contentent de piquer la peau », a dit John A. Rogers de Northwestern, qui a dirigé la conception du dispositif. « Mais la peau est réceptive à des sens du toucher bien plus sophistiqués. Nous voulions créer un dispositif qui pourrait appliquer des forces dans n'importe quelle direction — pas seulement piquer mais pousser, tordre et glisser. Nous avons construit un minuscule actionneur qui peut pousser la peau dans n'importe quelle direction et dans n'importe quelle combinaison de directions. Avec, nous pouvons contrôler finement la sensation complexe du toucher d'une manière entièrement programmable. »

Pionnier en bioélectronique, Rogers est professeur Louis A. Simpson et Kimberly Querrey en science et génie des matériaux, génie biomédical et neurochirurgie, avec des nominations à l'école d'ingénierie McCormick et à l'école de médecine Feinberg de l'Université Northwestern. Il dirige aussi l'Institut Querrey Simpson pour la bioélectronique. Rogers a co-dirigé le travail avec Yonggang Huang de Northwestern, professeur Jan et Marcia Achenbach en génie mécanique et professeur de génie civil et environnemental à McCormick. Kyoung-Ho Ha, Jaeyoung Yoo et Shupeng Li de Northwestern sont les co-premiers auteurs de l'étude.

L'étude s'appuie sur des travaux antérieurs des laboratoires de Rogers et Huang, dans lesquels ils ont conçu un réseau programmable d'actionneurs vibrants miniatures pour transmettre un sens du toucher.

Ces dernières années, les technologies visuelles et auditives ont connu une croissance explosive, offrant une immersion sans précédent via des appareils comme des enceintes surround haute fidélité, profondément détaillées, et des lunettes de réalité virtuelle pleinement immersives. Les technologies haptiques, cependant, ontmostly stagné. Même les systèmes de pointe n'offrent que des motifs de vibrations bourdonnantes.

Ce fossé de développement provient largement de l'extraordinaire complexité du toucher humain. Le sens du toucher implique différents types de mécanorécepteurs (ou capteurs) — chacun avec sa propre sensibilité et caractéristiques de réponse — situés à des profondeurs variables dans la peau. Quand ces mécanorécepteurs sont stimulés, ils envoient des signaux au cerveau, qui sont traduits comme le toucher.

Pour plus d'informations, contactez Amanda Morris à Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser. ; 847-467-6790.