Les technologies s’interfaçant avec la peau sont de plus en plus nombreuses, et ont généralement pour but de réduire à la fois l’encombrement tout en offrant une accessibilité permanente. C’est le cas de ces micro hauts-parleurs et microphones cutanés flexibles permettant à la peau de conduire les sons ainsi que de les enregistrer. 

Créée initialement pour aider les personnes malentendantes ou souffrant de troubles de la parole, cette « peau intelligente » pourrait être intégrée aux oreilles ou prendre la forme d’un patch appliqué sur la gorge.

Un dispositif similaire décrit dans la même publication — parue dans la revue Science Advances — agit comme un microphone pouvant être connecté à un smartphone ou un ordinateur afin de déverrouiller les systèmes se sécurité vocaux.

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Afin de créer les hauts-parleurs et le microphone, dont l’épaisseur est inférieure à celle d’un tatouage temporaire, les chercheurs de l’Ulsan National Institute of Science and Technology ont du développer des circuits électroniques suffisamment flexibles pour accompagner les mouvements de la peau, sans perdre leur capacité à conduire l’électricité et la chaleur  — les deux étant nécessaires pour transmettre des signaux audio.

Cette vidéo présente les nanomembranes cutanées et leur fonctionnement :

Après avoir testé différents matériaux, les scientifiques ont choisi des grilles de minuscules fils d’argent recouverts de couches de polymère, extensibles, transparentes et capables de transmettre des signaux sonores.

Après avoir reçu le signal audio électrique d’un lecteur de musique, le minuscule haut-parleur chauffe la grille d’argent à une température d’environ 33 °C, celle-ci répliquant ainsi le schéma sonore en altérant la pression de l’air environnant. Les oreilles détectent ensuite ces variations de pression comme des ondes sonores.

nanomembrane doigt musique peau

Illustration montrant l’implantation de la nanomembrane sur la peau (A) et image zoomée de la nanomembrane au bout d’un doigt (B). Crédits : Saewon Kang & al.

Le microphone possède un fonctionnement opposé, convertissant les ondes sonores en signal électrique pouvant être stocké et lu par un ordinateur ou un smartphone. Il peut détecter les ondes sonores provenant de la bouche, mais peut également reconnaître des mots simplement via la vibration des cordes vocales à travers la peau.

nanomembrane haut-parleur peau

Illustration expliquant le mécanise de fonctionnement de la nanomembrane haut-parleur. Crédits : Saewon Kang & al.

Les chercheurs ont testé le microphone en demandant à quatre volontaires de déverrouiller un smartphone vocalement, tout en sachant qu’un seul de ces derniers était l’utilisateur autorisé. Sur 10 essais, le dispositif a reconnu la voix autorisée dans plus de 98% des cas.

Selon les auteurs, la prochaine étape est d’améliorer la qualité sonore et le volume des hauts-parleurs qui, pour le moment, sont assez faibles du fait de leur taille. De même que pour la capacité du microphone à détecter les mots et distinguer différentes voix. Pour finir, ils ambitionnent d’utiliser des matériaux de meilleure qualité pour une commercialisation prochaine.

Source : Science Advances

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