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Des lentilles de contact... avec un écran Led

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Un groupe de chercheurs coréens est parvenu à incorporer une Led sur une lentille de contact standard en se servant de nanocomposants et de graphène afin de préserver la souplesse et la transparence d'origine. À terme, ils espèrent développer un système d'affichage offrant les mêmes fonctionnalités que les lunettes connectées de Google.

Les chercheurs coréens ont testé leurs lentilles à Led sur des lapins dont la taille des yeux est proche de celle des humains. Les cobayes les ont portées durant cinq heures sans montrer de signes de gêne ni d’irritation. © Ulsan National Institute of Science and Technology

Les Google Glass, les lunettes connectées de Google, sont à ce jour la concrétisation la plus aboutie du wearable computing ou vêtements intelligents. Cette innovation, pourtant impressionnante, pourrait déjà avoir un successeur encore plus bluffant : des lentilles de contact dotées d'un afficheur capable de remplir les mêmes fonctions que des lunettes de Google. Précisons tout de suite qu'un tel produit n'existe pas pour le moment, mais des avancées techniques majeures permettent désormais de l'envisager. Il y a plusieurs années, une équipe de l'université de Washington avait intégré un circuit d'affichage sur une lentille de contact appliquée sur l'œil d'un lapin.

Une équipe de chercheurs coréens de l'Ulsan National Institute of Science and Technology (Unist) a réussi un exploit semblable, en intégrant une Led dans une lentille de contact classique, sans altérer ni sa transparence ni sa souplesse. Pour parvenir à ce résultat, qu'ils décrivent dans un article publié dans la revue Nano Letters, ils ont utilisé un mélange combinant du graphène et des nanofils d'argent, à la fois souple, transparent et conducteur. Cette structure hybride a été ensuite appliquée sur une lentille de contact, sur laquelle les chercheurs ont ensuite déposé une Led.

Ce schéma détaille la composition du mélange conducteur hybride (hybrid electrode) déposé sur la surface de la lentille (soft contact lens). Des nanofils d’argent sont intercalés entre deux couches de graphène, puis la Led est déposée sur cette couche. L’ensemble conserve la transparence, l’élasticité et la souplesse de la lentille. © Ulsan National Institute of Science and Technology

Les lentilles intelligentes testées sur des lapins

Le conducteur transparent le plus couramment employé est l'oxyde d'indium-étain. Mais il doit être déposé à haute température et s'utilise sur des supports rigides. Le mélange mis au point par l'équipe de l'Unist a l'avantage de combiner la souplesse et la transparence du graphène avec la conductivité des nanofils d'argent.

Ainsi, la lentille Led créée affiche une résistance électrique de 33 ohms, là où la norme standard pour les conducteurs transparents est de 50 ohms. Autre avantage, elle conserve sa souplesse et transmet 94 % de lumière. Les chercheurs ont réalisé une série de tests en posant ces lentilles sur des lapins, comme l'équipe américaine. Pourquoi cette préférence ? Parce que la taille de leurs yeux est proche de celle des humains. Résultat, les cobayes ont supporté les lentilles pendant cinq heures d'affilée sans montrer de signes de gêne ni d'irritation.

Quid de l’électronique embarquée ?

Nous l'avons dit, ce projet est encore très loin d'un système d'affichage fonctionnel. Pour le moment, la lentille n'affiche qu'un seul pixel. Mais le professeur Jang-Ung Park, qui est à la tête de ce projet, ambitionne de créer une paire de lentilles de contact qui offriront les mêmes fonctions que les Google Glass. Bien qu'un obstacle technique important vienne d'être levé, il en reste encore un certain nombre.

Comment incorporer l'électronique et l'alimentation nécessaires ? L'option la plus envisageable consisterait à utiliser une connexion sans fil pour relier les lentilles à un smartphone par exemple. L'université de Washington avait intégré sur leur écran oculaire un anneau métallique captant l'énergie rayonnée par un émetteur radio proche. Quand la question de l'alimentation sera résolue, il serait possible d'afficher certaines informations pour faire de la navigation guidée ou recevoir des notifications (messages, appels, etc.). Mais, il faudra aussi que cet affichage puisse s'adapter en temps réel aux mouvements des yeux et qu'il ne vienne pas perturber la vision afin de garantir la sécurité des utilisateurs. Encore beaucoup de pain sur la planche donc... Sollicités par Futura-Sciences sur leur calendrier de développement, les chercheurs de l'Unist n'ont pas répondu à nos questions.