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Bientôt des capteurs transparents dans l'écran d'un smartphone ?

Une équipe rassemblant des chercheurs de l'École Polytechnique de Montréal et du fabricant de verre antirayures Corning a réussi à intégrer des capteurs transparents dans un verre Gorilla, installé sur de nombreux terminaux mobiles. La technologie, qui s’appuie sur les ondes optiques, laisse entrevoir un avenir proche où les surfaces tactiles en verre pourraient être aussi sensorielles.

Cette image illustre la technique de gravure laser avec laquelle les chercheurs sont parvenus à créer un guide d’ondes optiques qui canalisent les photons. Ces canaux sont invisibles à l’œil nu et n’altèrent pas la transparence du verre. Ils pourraient même être superposés. © Jérôme Lapointe, Mathieu Gagné, Ming-Jun Li et Raman Kashyap Cette image illustre la technique de gravure laser avec laquelle les chercheurs sont parvenus à créer un guide d’ondes optiques qui canalisent les photons. Ces canaux sont invisibles à l’œil nu et n’altèrent pas la transparence du verre. Ils pourraient même être superposés. © Jérôme Lapointe, Mathieu Gagné, Ming-Jun Li et Raman Kashyap

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Les écrans tactiles ont déjà révolutionné l’électronique nomade grâce aux smartphones et aux tablettes. Deviendront-ils encore plus présents grâce à de nouveaux usages ? Peut-être. Une équipe formée de chercheurs de l'École Polytechnique de Montréal (Canada) et de Corning, le fabricant états-unien de verres antirayures, a implanté des capteurs transparents dans un verre Gorilla qui équipe de nombreux smartphones. En l'occurrence, il s’agit d’un capteur de température et d’un autre permettant d’identifier le terminal mais la technique permettrait d'autres applications.

Le principe repose sur la photonique. Les chercheurs ont développé une technique de gravure au laser femtoseconde avec laquelle ils créent des guides d’ondes optiques qui canalisent les photons. « Certains éléments électroniques pourraient être intégrés dans l’écran pour libérer de l’espace dans le smartphone », argumentent les chercheurs dans leur article publié par la revue Optics InfoBase. Selon eux, le verre Gorilla est le plus adapté à cette technique car il permet de réaliser les guides d’ondes juste sous la surface et dont la qualité est la meilleure connue pour du verre gravé au laser (elle se mesure par la perte du signal, qui est dans ce cas de 0,027 dB/cm). Le capteur de température est un interféromètre optique de Mach-Zehnder. Le verre se déformant légèrement sous l’effet de la chaleur, il est possible d'utiliser les interférences produites dans le guide d'ondes pour en déduire la température.

Corning, le fabricant des Gorilla, a collaboré avec les chercheurs de l'École Polytechnique de Montréal pour l’intégration de capteurs transparents dans ses verres ultrarésistants. La technologie pourrait intégrer une production industrielle d’ici un an affirment les concepteurs.
Corning, le fabricant des Gorilla, a collaboré avec les chercheurs de l'École Polytechnique de Montréal pour l’intégration de capteurs transparents dans ses verres ultrarésistants. La technologie pourrait intégrer une production industrielle d’ici un an affirment les concepteurs. © Corning

Des capteurs facilement gravés dans l'écran du smartphone

Le second capteur transparent que les chercheurs ont créé permet à l’écran de s’identifier lorsqu’une lumière infrarouge est projetée à sa surface. Le guide d’ondes joue en quelque sorte le rôle d’une empreinte digitale. Ce système pourrait servir à vérifier qu’un terminal n’est pas contrefait. Puisqu’il s’agit d’une structure en trois dimensions, les chercheurs estiment qu’il serait même possible de superposer ces guides d’ondes sans altérer la transparence du verre.

Une telle technologie pourrait s’appliquer à bien d’autres domaines que les écrans tactiles des smartphones. N’importe quelle surface en verre pourrait intégrer ce type de capteurs, ou d’autres (il existe un capteur de force basé sur le même principe technique), ce qui ouvre la voie à une multitude d’applications. Qui plus est, le procédé de gravure est peu onéreux et rapide puisqu’il faut compter seulement une dizaine de secondes pour créer un guide d’ondes. Selon le professeur Raman Kashyap, spécialiste des systèmes photoniques qui pilote ce projet, cette technologie pourrait être industrialisable d’ici un an, si elle obtient les soutiens nécessaires.


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