Le développement actuel des micro et nanotechnologiesnanotechnologies est considérable, et les applicationsapplications potentielles intéressent un très grand nombre de domaines, comme la physiquephysique des matériaux, les technologies pour la santé ou l'électronique. Mais le propre de ces technologies (leur échelle) les rend problématiques. C'est là qu'entre en jeu l'haptiquehaptique.

Nanoparticules en 3 D. © Anteromite, Shutterstock
Nanoparticules en 3 D. © Anteromite, Shutterstock
Prototype de nanomachine conçue par le professeur K. Eric Drexler. © <em>Institute for molecular manufacturing</em>
Prototype de nanomachine conçue par le professeur K. Eric Drexler. © Institute for molecular manufacturing

Problématiques liées aux échelles nano et micro

À cette échelle, l'interaction directe avec les objets est impossible du fait notamment de leur taille, des champs de forces complexes et non intuitifs, et de la grande sensibilité des systèmes aux conditions environnementales. Une solution consiste à automatiser l'ensemble des tâches. Cependant, le manque de flexibilité qui en résulte, et l'impossibilité de bénéficier de l'expertise des opérateurs au cours d'une manipulation sont autant de facteurs pénalisants.

La solution : les interfaces haptiques

Pour garantir l'interactivité, l'utilisation d'interfaces à retour d'effort, ou interfaces haptiques, est une solution prometteuse. L'opérateur contrôle alors les outils à l'aide du bras maître, par lequel lui sont transmis notamment les efforts d'interaction (voir figure ci-dessous).

Illustration du couplage haptique entre le macro et le nanomonde. © ISIR
Illustration du couplage haptique entre le macro et le nanomonde. © ISIR

Les principales caractéristiques de l'interface sont le nombre de degrés de liberté en mouvementmouvement et en retour d'effort, ainsi que les efforts maximaux transmissibles à l'utilisateur. Ce bras doit posséder une large bande passantebande passante pour faire ressentir des changements d'efforts brusques, et des frottements réduits. Le contact simulé doit être raide. L'espace de travail est également à prendre en considération. Il existe actuellement de nombreuses interfaces haptiques, à l'état de prototypes ou disponibles dans le commerce.