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Une peau artificielle aussi sensible que la peau humaine

Une peau artificielle aussi sensible que la peau humaine

Un polymère intégrant un réseau très dense de nanofils mêlant du silicium et de l’or parvient à imiter l’élasticité et les capacités sensorielles de la peau humaine. Monté sur une prothèse, un tel épiderme artificiel pourrait conférer un sens du toucher inédit aux personnes amputées, à condition de pouvoir relayer cette masse d’informations au cerveau…

Les prothèses de membres ont fait des progrès considérables au cours de ces dernières années, notamment en matière de contrôle par la pensée via des interfaces neuronales. Restituer le sens du toucher fait partie des autres grands défis que les chercheurs tentent de relever. Et dans ce domaine, la voie la plus prometteuse réside dans la création d’une peau artificielle capable de reproduire la sensibilité de l’épiderme humain.

Un idéal qui semble désormais à portée… En témoignent les travaux d’une équipe réunissant des chercheurs de l’université nationale de Séoul (Corée du Sud), de l’université nord-américaine de Wisconsin-Madison et l’entreprise MC10 à qui l’on doit la conception d’un timbre biométrique. Ensemble, ils ont développé une peau artificielle aussi sensible et élastique que la peau humaine.

Dans un article publié par la revue Nature Communications, le groupe décrit en détail comment ils sont parvenus à obtenir un tel niveau de précision. Cette peau artificielle est composée d’un polymère transparent, du polydiméthylsiloxane, dans lequel circulent des nanofils de silicium et d’or.

Ils forment un réseau très dense, capable de détecter à la fois la pression, la température, l’étirement et l’humidité. Le silicium est disposé en spirale afin de supporter les étirements sans casser. Pour augmenter le réalisme, des résistances chauffent la texture afin qu’elle procure un contact proche de la température de la peau humaine.

400 capteurs au millimètre carré

Les chercheurs ont utilisé la capture de mouvements en filmant une main afin d’observer la manière dont la peau bouge. Ils ont ensuite fait varier les couches afin d’obtenir une élasticité différente selon les zones de la main. Ce système sensoriel est relié à un réseau d’électrodes qui peuvent stimuler les nerfs auxquels une prothèse dotée de cette peau serait reliée. Résultat, avec 400 capteurs au millimètre carré, le sens du toucher que produit cet épiderme artificiel est équivalent à celui d’une main humaine.

Si cette avancée offre des perspectives très prometteuses pour l’évolution des prothèses de membres, le plus grand défi désormais est de créer une interface de stimulation qui sache restituer ces informations sensorielles au cerveau avec toutes les nuances qui font la complexité du toucher humain. Plusieurs expérimentations ont déjà été menées dans ce domaine.

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