Des chercheurs de l'UC Santa Barbara ont développé des écrans optotactiles capables de produire des images que l'on voit et que l'on ressent au toucher. L'étude, dirigée par Max Linnander au RE Touch Lab de Yon Visell, paraît dans Science Robotics. Le projet a commencé après un défi lancé fin septembre 2021; l'équipe a passé près d'un an à tester des théories, réaliser des simulations et fabriquer des prototypes, avec plusieurs mois sans grand succès.
Le principe repose sur des pixels de l'ordre du millimètre, chacun contenant une cavité d'air et une fine couche de graphite. Un laser de balayage à faible puissance adresse optiquement chaque pixel. Le film absorbe la lumière, chauffe rapidement l'air enfermé, qui se dilate; la surface du pixel se déforme vers l'extérieur (jusqu'à un millimètre) et forme une bosse perceptible. Le chauffage et l'expansion sont très rapides, et la fréquence de rafraîchissement permet des animations continues quand le faisceau balaie de nombreux pixels.
Comme la lumière fournit à la fois l'illumination et l'énergie, les surfaces n'ont pas besoin de câblage ou d'électronique intégrée; un petit laser balaie la surface à grande vitesse. L'équipe a démontré des dispositifs avec plus de 1,500 pixels adressables. Les tests utilisateurs montrent que les personnes localisent des pixels individuels au millimètre, perçoivent des graphismes en mouvement et discriminent des motifs spatiaux et temporels, ce qui indique une grande variété de contenus tactiles possibles.
- Applications possibles : écrans visuo-haptiques haute définition pour automobiles et informatique mobile.
- Autres usages : livres électroniques avec illustrations tangibles et surfaces architecturales pour réalité mixte.
Visell note que l'idée physique a des antécédents historiques : au XIXe siècle, Alexander Graham Bell utilisait le soleil focalisé et des lames rotatives pour exciter des sons dans des tubes d'air. Le nouveau travail applique des principes physiques similaires aux affichages numériques modernes.
Mots difficiles
- optotactiles — qui combine vue et sensation au toucher
- cavité — espace vide fermé à l'intérieur d'un objet
- graphite — matériau conducteur noir utilisé en couches fines
- se dilate — augmenter de volume ou s'élargir par chaleur
- balaie — passer rapidement sur une surface avec lumière
- rafraîchissement — vitesse de mise à jour d'une image
- visuo-haptiques — qui combine informations visuelles et tactiles
Astuce : survolez, mettez le focus ou touchez les mots en surbrillance dans l’article pour voir des définitions rapides pendant que vous lisez ou écoutez.
Questions de discussion
- Parmi les applications possibles mentionnées (automobiles, informatique mobile, livres électroniques, surfaces architecturales), laquelle vous paraît la plus utile et pourquoi ?
- Quels défis techniques ou limites imaginez-vous pour l'utilisation de ces écrans optotactiles dans des véhicules ?
- Comment l'absence de câblage et d'électronique intégrée peut-elle influencer la conception des appareils et des surfaces interactives ?
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