8 décembre – Des chercheurs de l'Université de Californie à Santa Barbara (UC Santa Barbara) ont présenté une nouvelle technologie d'affichage dans une étude récente publiée dans la revue Science Robotics : les images dynamiques qu'elle affiche sont non seulement visibles, mais aussi physiquement perceptibles. L'étude décrit une surface haptique optoélectronique ultra-mince recouverte de pixels millimétriques ; lorsqu'ils sont irradiés par de brèves impulsions de lumière projetée, ces pixels se gonflent pour former des aspérités tactiles perceptibles au toucher.
Le projet a vu le jour en 2021, suite à une question simple posée par Yon Visell, professeur à l'UC Santa Barbara : la lumière utilisée pour afficher des images peut-elle également générer une réponse mécanique suffisamment forte pour être perçue par les mains humaines ? Après une année de modélisation et de nombreux essais de prototypes infructueux, Max Linnander, chercheur à l'université, a réussi à développer le premier prototype fin 2022. Fonctionnant uniquement grâce aux impulsions lumineuses d'une petite diode laser et ne comportant aucun composant électronique intégré, le dispositif produit des impulsions tactiles distinctes et perceptibles au toucher.
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L'architecture d'affichage complète décrite dans cette étude repose sur cette avancée. Chaque pixel est constitué d'un film de surface mince, d'une petite cavité d'air située en dessous et d'un film de graphite suspendu. Sous l'effet de la lumière, le film de graphite absorbe l'énergie lumineuse et la convertit rapidement en chaleur, ce qui provoque la dilatation de l'air sous le film et soulève la surface jusqu'à un millimètre. Cette amplitude de déplacement est suffisante pour permettre à l'utilisateur de localiser précisément chaque pixel du bout des doigts.
Le même faisceau laser assurant à la fois l'énergie et l'adressage des pixels, le panneau est entièrement dépourvu de câblage interne. Un système de balayage haute vitesse parcourt rapidement la matrice de pixels, activant chaque pixel un à un pour générer des animations visuelles et tactiles continues.
L'équipe de recherche a réussi à fabriquer un réseau de plus de 1 500 pixels adressables indépendamment, une avancée majeure par rapport aux dispositifs haptiques précédents qui peinaient à trouver un équilibre entre densité de pixels, vitesse de réponse et amplitude de déplacement. Son temps de réponse, compris entre 2 et 100 millisecondes, est suffisant pour reproduire des contours, des formes et des caractères précis. Lors de tests utilisateurs, les participants ont pu suivre avec précision des stimuli en mouvement, distinguer des configurations spatiales et percevoir les informations temporelles générées par l'activation séquentielle des pixels.
Les chercheurs soulignent que, grâce au système d'adressage optique, cette technologie offre une excellente évolutivité. Des réseaux plus grands peuvent être pilotés par des lasers de balayage compacts, couramment utilisés dans les projecteurs modernes. Ils envisagent également diverses applications potentielles, telles que des interfaces homme-machine automobiles simulant des commandes physiques, et des textes ou diagrammes électroniques qui se redimensionnent dynamiquement sous la paume de la main du lecteur.
Bien qu'encore au stade de prototype, cette étude marque une première : l'énergie lumineuse a été directement convertie en déformation mécanique haute résolution. L'équipe de l'UC Santa Barbara a ainsi ouvert une nouvelle voie : les futurs dispositifs haptiques fonctionneront davantage comme les écrans visuels traditionnels, présentant l'information dans un format permettant une observation visuelle et une exploration tactile simultanées.
Date de publication : 10 décembre 2025