La robotique, les prothèses réagissant au toucher et la surveillance de la santé sont trois domaines dans lesquels des scientifiques du monde entier travaillent au développement de la peau électronique. Ils veulent que cette peau soit flexible et possède une certaine forme de sensibilité. Des chercheurs du laboratoire d’électronique organique de l’Université de Linköping ont pris des mesures pour mettre en place un tel système en combinant plusieurs phénomènes physiques et matériaux. Le résultat est un capteur qui, similaire à la peau humaine, peut détecter les variations de température dues au toucher d’un objet chaud, ainsi que la chaleur du rayonnement solaire.
L’équipe a développé un capteur combinant des effets pyroélectriques et thermoélectriques à un phénomène nano-optique. Une tension apparaît dans les matériaux pyroélectriques lorsqu’ils sont chauffés ou refroidis. C’est le changement de température qui donne un signal rapide et puissant, mais qui décroît presque aussi rapidement. Dans les matériaux thermoélectriques, en revanche, une tension apparaît lorsque le matériau a un côté froid et un côté chaud. Le signal apparaît lentement et il faut un certain temps avant de pouvoir le mesurer. La chaleur peut provenir d’un contact chaud ou du soleil; tout ce qu’il faut, c’est qu’un côté soit plus froid que l’autre. La combinaison fournit un signal rapide et puissant qui dure tant que le stimulus est présent.
Le nouveau capteur utilise également une autre entité nano-optique appelée plasmons. Une électrode en or perforée de nano-trous absorbe efficacement la lumière à l’aide de plasmons. La lumière absorbée est ensuite convertie en chaleur. Avec une telle électrode, une mince pellicule d’or avec des nano-trous, le capteur peut également convertir rapidement la lumière visible en un signal stable du côté du soleil.
En prime, le capteur est également sensible à la pression.
La recherche a été financée, entre autres, par la Fondation suédoise pour la recherche stratégique, le Conseil suédois de la recherche, les fondations Wenner-Gren et l’Initiative stratégique sur les matériaux fonctionnels avancés (AFM) de l’Université de Linköping.
Source: https://liu.se/-14/05/19
Photo:Thor Balkhed