Des scientifiques coréens de l’université Soongsil de Séoul ont mis au point des capteurs immergés, flexibles et étanches qui pourraient débloquer de nouvelles applications pour l’électronique portable. Publiée dans la revue Science and Technology of Advanced Materials, l’étude montre comment le capteur de pression contrôle un téléphone. Il peut effectivement prendre des photos et écouter de la musique, même entièrement immergé dans l’eau.
Selon les chercheurs de l’étude, cette technologie pourrait transformer l’utilisation de l’électronique portable dans les soins de santé. Elle pourrait aussi s’appliquer dans l’industrie des textiles intelligents. Elle peut aussi être utile pour des applications spécifiques, notamment les équipements de plongée sous-marine.
« L’électronique flexible va ouvrir la voie à un tout nouveau monde de technologies portables. Des technologies permettant de surveiller notre santé et notre mode de vie, explique Jooyong Kim qui a dirigé les recherches. Mais jusqu’à présent, nombre de ces applications ont été freinées. Les capteurs de pression sur lesquels elles reposent ne pouvaient effectivement pas supporter d’être exposés à l’eau. Nous avons changé cela ».
Pour démontrer la puissance de cette nouvelle technologie, les chercheurs ont intégré l’un des capteurs dans un masque facial flexible. Suffisamment sensible pour détecter le mouvement de l’air à l’intérieur du masque. Le capteur peut en effet suivre et signaler le rythme respiratoire d’un porteur en temps réel.
Mode de fonctionnement des capteurs immergés
Le capteur convertit en signaux électroniques les minuscules mouvements causés par les changements de pression et de résistance électrique. Comme pour de nombreux dispositifs électroniques souples similaires, la conception du circuit se fait à la main sur un matériau conducteur à l’aide d’un marqueur. Ce qui permet de protéger les circuits lorsque le reste du matériau est gravé. Cette méthode est moins coûteuse que les méthodes traditionnelles.
Les chercheurs ont ensuite monté le circuit sur un mélange de papier de soie humide et de nanotubes de carbone. De la taille d’une empreinte digitale, ce circuit permet de détecter les changements de pression. Ils ont ensuite recouvert le dispositif de capteurs superposés d’une bande de ruban adhésif, afin de le rendre étanche.
Le dispositif peut suivre à la fois l’ampleur et l’emplacement de la pression qui lui est appliquée. En utilisant une technologie d’apprentissage automatique pour traiter les signaux, les chercheurs ont constaté que les capteurs pouvaient ressentir et signaler les pressions appliquées en laboratoire avec une précision allant jusqu’à 94 %. En connectant le capteur à un réseau wi-fi, les chercheurs ont pu exercer une pression sous l’eau. Ce qui leur a permis de contrôler les fonctions du téléphone, y compris les modèles à double et triple touche, à touche courte et à touche longue.
« Nous pensons que les matériaux facilement disponibles, les techniques de fabrication aisées et les algorithmes d’apprentissage automatique dont nous avons fait la démonstration dans cet article de revue apporteront des contributions importantes au développement de capteurs dessinés à la main à l’avenir », déclare Kim.
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