Une peau électronique pour remplacer tous nos écrans

Arnaud Pagès source : Usbek et Rica

Une équipe de chercheurs de l'université de Stanford, dirigée par la chimiste Zhenan Bao, a mis au point un patch électronique extra fin, baptisé « e-skin ». Ce patch est composé de semi-conducteurs organiques pouvant s'adapter aux mouvements d'un membre, tout en conservant pleinement leurs propriétés conductrices. De son côté, le professeur Jianliang Xiao, à la tête du département « Science des matériaux » de l'Université de Boulder (Colorado), a mis au point au début de l'année 2018 une peau cybernétique autocicatrisante. Et ce mois-ci, c'est le professeur Takao Someya, de l'université de Tokyo, qui a fait la démonstration d'un écran hautement élastique à coller sur la peau, qui intègre un capteur biomédical cutané et un module de communication sans fil. Ces innovations ouvrent la voie à la conception d'appareils électroniques collés à même la peau, voire intégrés à l'intérieur de l'épiderme, qui pourraient remplacer, à terme, tous nos écrans. Zhenan Bao, qui travaille depuis 2011 à la mise au point de peaux électroniques, a accepté de répondre par mail à nos questions, depuis son bureau de l'université de Stanford.

Comment êtes-vous parvenue à mettre au point le patch électronique e-skin ?

De 1995 à 2004, j'avais déjà mené des recherches dans ce domaine chez Lucent Technologies. À Stanford, il y a quelques années, mon équipe avait mis au point un certain nombre d'innovations en ce qui concerne les matériaux électroniques organiques. Notre travail avait permis de construire les premiers circuits électroniques flexibles, dotés de dispositifs d'affichages. Récemment, nous avons réussi à développer des matériaux électroniques organiques inspirés de la peau, qui ont abouti à des performances inégalées dans les dispositifs médicaux, le stockage de l'énergie mais aussi les applications environnementales. Voilà comment est née la e-skin.

Zhenan Bao, la créatrice de la « peau électronique », dans son laboratoire de Stanford / ©Stanford

À quoi ressemble cette peau électronique ?

C'est une feuille électronique extrêmement fine, de quelques micromètres seulement, qui imite toutes les caractéristiques de la peau tout en ayant des fonctions de détection et de transmission des signaux. C'est un moyen pour nous connecter naturellement avec le monde qui nous entoure, sans avoir recours à un objet extérieur. Nous utilisons la peau humaine comme source principale d'inspiration pour la conception de futurs matériaux électroniques. Nous pensons que dans un futur proche,  l'électronique fusionnera complètement avec notre corps. Cela signifie que nous avons besoin de progresser dans la conception de nouveaux matériaux électroniques à la fois doux, extensibles, sensibles et biodégradables, qui seront en mesure de cicatriser et de se régénérer, comme le fait notre peau. La e-skin n'est qu'une première étape dans ce processus.

« La e-skin pourra être utilisée comme une peau robotisée faisant office de prothèse, pour réparer et même augmenter un individu »

Quelles sont les applications de cette peau artificielle ?

Les applications médicales sont prometteuses. Ce qu'on appelle « l'électronique collée au corps » pourra devenir à terme le meilleur outil de surveillance médicale car le plus proche des patients. La e-skin pourra être utilisée comme une peau robotisée faisant office de prothèse, pour réparer et même augmenter un individu. Elle peut également avoir des applications en robotique, pour rendre les robots plus humains, mais également dans le domaine de la réalité augmentée.

©Stanford

Avec cette e-skin, sera-t-il possible de s'auto-diagnostiquer pour détecter les signes avant-coureurs d'un cancer ou de toute autre maladie ?

C'est ce que nous espérons réussir à faire dans un avenir proche. Mais ce n'est pas encore technologiquement possible. Nos recherches tendent vers cela, et nous y arriverons un jour.

Je crois que vous travaillez également sur l'intégration de la e-skin dans les vêtements ?

Effectivement. Certains capteurs peuvent être placés dans des vêtements, au plus près du corps, pour mesurer la fréquence cardiaque, la température et le taux de sudation, sans avoir à être nécessairement collés sur la peau. La e-skin est un wearable naturel.

Peut-on imaginer qu'à terme, la e-skin remplace le smartphone, qu'elle entraîne la disparition de tous nos appareils ?

Les composants e-skin peuvent déjà être utilisés en combinaison avec des smartphones, en tant qu'éléments de détection, tandis que le smartphone, lui, recueille des informations. Ces deux appareils fonctionnement très bien ensemble et sont entièrement compatibles. Ce qui est certain, c'est que la e-skin va changer la façon dont nous concevons nos smartphones, ainsi que leur apparence.

« La e-skin est un facteur d'augmentation sensorielle pour élargir les capacités de communication des individus »

Dans une perspective transhumaniste, la peau électronique pourrait-elle être un facteur d'augmentation pour l'être humain ?

Sans doute, mais nous espérons surtout pouvoir aider l'être humain à être plus humain, plus connecté avec sa famille et ses amis, plus connecté avec notre monde physique : la e-skin est un facteur d'augmentation sensorielle pour élargir les capacités de communication des individus. Le champ des possibilités est très large. Et je pense que demain, les gens pourront bénéficier grâce à la e-skin d'applications que nous n'avons même pas encore imaginées.

Capture d'écran de la vidéo de présentation de l'écran à coller sur la peau mis au point par l'université de Tokyo / ©2018 Takao Someya Research Group

Vous pensez vraiment que les gens seront prêts à se balader toute la journée avec une telle peau artificielle récoltant toutes leurs données en permanence ? Le risque d'espionnage est évident, non ?

C'est un risque, en effet. La sécurité et la confidentialité sont des facteurs importants à prendre en compte. La mise au point de contre-mesures appropriées, pour éviter toute forme de piratage, sera bien évidemment nécessaire. À vrai dire, elle conditionnera même le développement puis l'industrialisation d'une telle technologie.

Pourra-t-on un jour parvenir à mettre au point une peau électronique ayant exactement les mêmes caractéristiques et la même apparence que la peau humaine ?

Je crois qu'il sera possible de créer une peau électronique avec des fonctions de détection identiques à celles de la peau humaine, avec le même niveau de sensibilité et de complexité. Nous progressons en tout cas dans ce sens, même s'il reste encore beaucoup de chemin à parcourir. Je suis convaincue qu'à l'avenir, l'électronique sera directement intégrée dans le corps humain. Encore une fois, c'est simplement une question de temps. Nous devons améliorer les technologies actuelles : intégrer l'électronique au corps humain changera complétement l'expérience que nous avons de nos appareils. Leur usage deviendra naturel. Ils feront alors partie de nous.

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Image à la une : ©Stanford