Les technologies cachées ont de l'avenir
Malgré les progrès de l'électronique au cours des dernières décennies, les appareils «intelligents» bien plus petits et portables que leurs prédécesseurs sont encore loin de s'intégrer de façon transparente à notre vie quotidienne. La nature relativement rigide des appareils numériques actuels constitue l'un des principaux obstacles à cette intégration. Le projet SOFTMAP a été mis en place pour développer des applications de haute technologie intégrées et omniprésentes qui devraient, selon le professeur Siegfried Bauer, coordinateur du projet, «devenir de plus en plus indispensables pour améliorer la sécurité et la qualité de vie, sans compromettre le confort.» Pour cela, SOFTMAP a exploré des options dans le domaine de «l'électronique conformable», en exploitant les capacités d'étirement de la matière molle (liquides, polymères, mousses, gels, caoutchoucs, etc.) Électronique conformable, robots mous et récupération d'énergie Le développement d'une électronique conformable par SOFTMAP a débouché sur une série de produits de démonstration. Citons par exemple la création d'une électronique imperceptible sous la forme d'une feuille 27 fois plus mince que du papier, pouvant être étirée et même froissée comme un morceau de papier, sans que cela n'endommage les circuits. Utilisant une approche similaire, le projet a également développé des matrices de cellules solaires en pérovskite ultralégères et stables à l'air. Grâce à leur grande puissance et à leur faible poids, ces cellules ont permis de faire évoluer des maquettes d'avion dans les cieux du campus. Parmi les autres développements intéressants, on peut citer des semi-conducteurs organiques à liaison hydrogène, des batteries étirables et rechargeables et des actionneurs souples à très large course permettant d'obtenir des performances inégalées. En plus de faciliter les interfaces entre l'homme et les technologies numériques, les avancées de SOFTMAP ont également été appliquées à la robotique. Dans la plupart des robots, les systèmes d'alimentation, capteurs et contrôles ne sont pas souples, ce qui les rend inaptes à exécuter les tâches les plus délicates. En revanche, le «robot souple» de SOFTMAP s'inspire des mécanismes naturels autorisant des instabilités structurelles comme le gauchissement, le pliage, le plissement et le froissement. Le projet a utilisé le même changement de paradigme dans le domaine des énergies renouvelables. Comme le résume le professeur Bauer, «Nous avons montré que ces systèmes 'mous' convertissent efficacement les mouvements mécaniques en énergie électrique, ce qui les rend potentiellement intéressants pour récupérer l'énergie mécanique de la marche humaine, du vent et des vagues de l'océan.» Expérimenté avec des générateurs exploitant l'énergie des vagues, le caoutchouc naturel s'est avéré être un matériau mou capable de contribuer utilement à la durabilité de la production d'énergie renouvelable. Développer l'éventail des appareils numériques invisibles Le professeur Bauer souligne que ce domaine de recherche était encore récemment considéré comme une branche un peu exotique de la science des matériaux, mais que SOFTMAP a fortement contribué à faire évoluer ce point de vue. Selon lui, «Avant le début du projet SOFTMAP, une telle vision paraissait irréaliste.» Il poursuit en affirmant que ce domaine est maintenant devenu «Un domaine à part entière et en plein essor, avec des produits de niche qui arrivent déjà sur le marché.» Certains produits développés par le projet ont déjà été commercialisés. La société dérivée isiQiry propose ainsi de nouvelles solutions d'interfaces homme-machine basées sur des technologies de capteurs optiques développées par le projet Soft-Map. En outre, le projet bénéficie directement à l'initiative autrichienne «smart plastics», qui développe une technologie de moulage par insertion de film permettant l'intégration transparente et rentable de caractéristiques électriques, opto-électriques ou électromécaniques à des produits tridimensionnels en plastique. SOFTMAP contribue également à «WetFeet», le projet de recherche européen promouvant l'utilisation de générateurs d'énergie à partir des vagues. Quant à l'avenir de ce qu'il appelle des «systèmes cachés, quasiment indiscernables de notre environnement», le professeur Bauer parle de son objectif consistant à combiner, «des matériaux apparemment incompatibles avec des outils de laboratoires et de la modélisation open-source personnalisables». Ses ambitions s'étendent à l'intégration (impression) de fonctionnalités de transducteurs aux plastiques, bois et tôles en acier, à la création de cartes à circuits imprimés biodégradables grâce à une anodisation peu coûteuse, à basse température et compatible avec l'impression, ainsi qu'au développement de ces technologies pour une impression 3D évolutive.
Mots‑clés
SOFTMAP, matière molle, machines molles, technologie cachée, Internet des objets, récupération d'énergie, énergie renouvelable, appareils numériques, technologie intelligente, impression 3D, robotique
