Un film souple détecte les mouvements à proximité – utilisé dans les lunettes de suivi des yeux

Imaginez un monde où les objets peuvent être détectés sans contact physique, offrant des possibilités infinies pour les technologies intelligentes. Une équipe de chercheurs a récemment mis au point un film souple et flexible capable de sentir la présence d’objets à proximité, sans les toucher. Cette innovation pourrait transformer la manière dont nous interagissons avec nos appareils quotidiens.

Les capteurs sans contact permettent d’identifier ou de mesurer un objet sans le toucher directement. Parmi les exemples courants, on trouve les thermomètres infrarouges et les systèmes de notification de proximité des véhicules. Un type de capteur sans contact utilise l’électricité statique pour détecter la proximité et les petits mouvements, avec le potentiel d’améliorer les appareils intelligents, comme les écrans de téléphone capables de reconnaître davantage de gestes de doigts.

Jusqu’à présent, ces capteurs étaient limités par les types d’objets qu’ils pouvaient détecter, la durée de leur charge et la complexité de leur fabrication. Xunlin Qiu, Yiming Wang, Fuzhen Xuan et leurs collègues ont donc entrepris de créer un capteur flexible basé sur l’électricité statique qui surmonte ces obstacles.

Les chercheurs ont commencé par fabriquer un système en trois parties : une couche supérieure de fluorure d’éthylène propylène (FEP) pour la détection, un film conducteur électrique et une base en plastique flexible pour les couches intermédiaire et inférieure, respectivement. Le FEP est un électret, un type de matériau électriquement chargé qui produit un champ électrostatique externe, similaire à un aimant produisant un champ magnétique.

Ensuite, ils ont chargé électriquement le capteur à base de FEP, le rendant prêt à l’emploi. Lorsque des objets approchaient de la surface du FEP, leur charge statique inhérente provoquait un courant électrique dans le capteur, permettant ainsi de «sentir» l’objet sans contact physique.

Le capteur flexible et transparent a détecté des objets — en verre, caoutchouc, aluminium et papier — presque en contact, mais pas tout à fait, à une distance de 2 à 20 millimètres. Le capteur a maintenu sa charge pendant plus de 3 000 cycles d’approche-retrait sur près de deux heures.

Lors d’une démonstration, les chercheurs ont attaché le film de détection à l’intérieur d’une lentille de lunettes. Portées par une personne, les lunettes ont détecté l’approche des cils et identifié lorsque le porteur clignait des yeux en code Morse pour «E C U S T», l’abréviation de l’institution des chercheurs. À l’avenir, ces capteurs sans contact pourraient aider les personnes incapables de parler ou d’utiliser le langage des signes à communiquer, ou même détecter la somnolence au volant.

Légende illustration : Lorsqu’il est fixé sur des lunettes, un capteur clair et flexible peut détecter la distance entre les cils et la lentille, ce qui permet de suivre les clignements d’yeux.

Article : « Facile Electret-Based Self-Powered Soft Sensor for Noncontact Positioning and Information Translation » – https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c02741