La lumière au service des interfaces tactiles

Réactivité et très grande précision résument parfaitement les qualités intrinsèques du nouveau type de capteur de pression mis au point par des chercheurs. Leurs travaux ont fait l'objet d'une publication le 11 août 2013 dans la revue Nature Photonics.

Des micro LED qui réagissent à la pression

L'équipe du professeur Zhong Lin Wang du Georgia Institute of Technology a ainsi développé une grille faite de milliers de nanofils d'oxyde de zinc (ZnO) qui émettent de la lumière à l'instar de minuscules LED lorsqu'ils subissent une contrainte mécanique. Ces nanofils sont cultivés sur un film de nitrure de gallium (GaN).

L'efficacité de la LED est proportionnelle à la déformation créée. Le signal électroluminescent généré peut s'interfacer avec la photonique sur puce pour la transmission de données, le traitement et l'enregistrement. Il s'agit en fait de matériaux piézoélectriques qui génèrent une polarisation de charge quand ils sont placés sous contrainte.

Les avantages de la photonique

Dans une publication datant d'octobre 2010 décrivant la technologie sous-jacente appelée piézo-photonique, le chercheur démontrait déjà tout le potentiel de ce type de capteur.

La lumière est ainsi transmise via des fibres optiques situées sous cette couche de capteurs et bénéficie dès lors de la rapidité de la transmission de la lumière. «Le temps de réponse est rapide et vous pouvez lire un million de pixels en une microseconde, précise le professeur Wang. Quand l'émission de lumière est créée, elle peut être détectée immédiatement avec la fibre optique.»

Une technologie propice à une très grande résolution

Une résolution spatiale de 2,7 micromètres (µm) a été mesurée sur les échantillons. Cela correspond à une densité effective de points de mesure de 6 300 ppp (points par pouce). Le professeur Wang estime que cette dernière pourrait encore être améliorée en réduisant le diamètre des nanofils.

Cette technologie de capteurs émettant de la lumière a toutes les qualités pour supplanter les actuelles interfaces tactiles. Zhong Lin Wang explique tout l'intérêt pour l'utilisateur : «Vous pouvez écrire avec le stylo et le capteur optique détecte ce que vous écrivez à haute résolution et avec un temps de réponse très rapide.»

Mais, elle pourrait aussi s'inviter dans les lecteurs d'empreinte digitale basés sur la pression ou dans des MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems).

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