Avec cette peau artificielle, la réalité virtuelle devient tactile

Science

Par Felix Gouty le

Des scientifiques et ingénieurs chinois et américains ont mis au point un tissu électronique qui réagit et retransmet une sensation de toucher dans le cadre de plusieurs activités, notamment de réalité virtuelle.

La combinaison haptique de Ready Player One.
Dans le film Ready Player One (2018, Steven Spielberg), le héros porte un casque et une combinaison de réalité virtuelle qui réagissent au toucher (Crédits : Warner Bros).

Steven Spielberg en parlait dans son film Ready Player One (adapté du roman éponyme d’Ernest Cline). Aujourd’hui des scientifiques y sont parvenus : inclure le toucher dans les sens compatibles avec la réalité virtuelle. Des scientifiques et ingénieurs chinois et américains ont développé un tissu bardé de capteurs et d’électrodes, simulant des sensations de toucher, qu’ils détaillent dans un article publié dans Nature. Leur technologie s’appuie sur une fine feuille malléable qui s’adapte au relief du corps pour être posée sur la peau de l’utilisateur (voir ci-dessous). Cette feuille comporte un certain nombre d’actionneurs mécaniques, qui émettent des vibrations lorsqu’un courant électrique les traverse. Le signal électrique répond aux stimuli électroniques reçus par un réseau de petites antennes cachées sous la feuille. Celles-ci reçoivent des informations émises à environ un mètre de distance. Chaque actionneur pèse seulement 1,4 grammes pour un diamètre de 12 à 18 millimètres. L’épiderme humain peut cependant différencier des stimuli haptiques à un niveau submillimétrique. Cette capacité est plus ou moins précise selon la région du corps : cela dépend de la densité de capteurs haptiques (ou corpuscules de Pacini) que comporte telle ou telle zone de la peau. Par exemple, cette densité est très élevée au bout des doigts mais moins au niveau des bras. Néanmoins, les scientifiques porteurs de cette technologie pensent pouvoir réduire le diamètre de leurs actionneurs vibrants – et donc augmenter la précision de leur rendu – de trois à dix fois à l’avenir.

Un mécanisme de toucher virtuel inédit.
Dans ce cas de figure, une personne touche un écran filmant en direct le bras d’une personne détentrice de la feuille électronique pour lui envoyer des stimuli (Crédits : Nature).

Cette technologie présente trois modes d’application. D’abord, élargir le réalisme des expériences de réalité virtuelle : les chercheurs ont placé leur feuille électronique à plusieurs endroits du corps d’une personne devant un jeu-vidéo de combat. Chaque coup reçu par son personnage lui était retransmis, sous forme de légères vibrations, aux endroits de son corps comportant lesdites feuilles. Les scientifiques ont aussi testé leur technologie dans une expérience comprenant deux personnes (voir schéma ci-dessus) : la première avait une feuille électronique collée sur le bras, filmé par une caméra, et la seconde touchait le bras de la première sur un écran tactile retransmettant la vidéo prise en temps réel. Les zones précises, touchées par la seconde personne, émettaient des vibrations sur le bras de la première. Enfin, les chercheurs ont essayé leur technologie sur une personne amputée de son avant-bras, remplacé après-coup par un avant-bras mécanique. Ils ont collé leur feuille sur la portion plus haute, non-amputée, de son bras, et l’ont connecté à sa main artificielle. Ainsi, la personne pouvait ressentir dans son bras la sensation de refermer sa main artificielle. Seul hic à cette technologie révolutionnaire et adaptable à toutes sortes de situation : le danger du courant électrique. En effet, celui-ci s’élève à 5 milliampères et peut provoquer des brûlures si l’utilisation du tissu électronique est trop longue.

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Source: Nature