Des chercheurs australiens sont parvenus à concevoir une peau artificielle répondant aux stimuli douloureux de la même manière que le ferait une peau humain. Une avancée majeure qui ouvre la voie au développement de prothèses encore plus performantes et de machines intelligentes.
Les premiers somatosenseurs électroniques
Depuis plusieurs années, les chercheurs travaillent à la mise au point de peaux électroniques susceptibles de permettre aux robots et aux prothèses de pouvoir « ressentir la douleur ». Grâce à de tels dispositifs, un amputé pourrait notamment savoir si l’objet qu’il tient s’avère pointu ou dangereux, tandis que les machines en étant pourvues se révèleraient plus durables et plus sûres pour l’Homme.
Dans le cadre de ces travaux récemment présentés dans la revue Advanced Intelligent Systems, des scientifiques du Royal Melbourne Institute of Technology ont annoncé avoir créé un dispositif unique en son genre. Reproduisant la boucle de rétroaction des stimuli douloureux avec un niveau de détails sans précédent, cette peau électronique est non seulement capable de distinguer différentes formes de douleurs, mais également leur intensité.
« Nous avons essentiellement créé les premiers somatosenseurs électroniques – reproduisant les caractéristiques clés du système complexe de neurones, de voies neuronales et de récepteurs du corps humain qui régissent notre perception des stimuli sensoriels », expliquent les auteurs de l’étude.
« Alors que certaines technologies existantes ont utilisé des signaux électriques pour imiter différents niveaux de douleur, ces nouveaux dispositifs peuvent réagir à une pression mécanique, une température et une douleur réelles, et fournir la bonne réponse électronique », ajoute l’équipe. « Cela signifie que notre peau artificielle sait faire la différence entre toucher doucement une épingle du bout du doigt ou se piquer accidentellement avec – une distinction cruciale qui n’a jamais été atteinte auparavant par voie électronique. »
« Notre peau artificielle réagit instantanément lorsque la pression, la chaleur ou le froid atteignent un niveau douloureux »
Cette peau artificielle intègre trois technologies de détection distinctes spécialement développées par l’équipe. On retrouve ainsi un matériau électronique extensible fait de silicone biocompatible aussi fin qu’un autocollant, des revêtements réactifs à la température qui se transforment en réponse à la chaleur, et des cellules de mémoire électronique conçues pour imiter la façon dont le cerveau stocke ces informations.
« Nous ressentons constamment des choses à travers notre peau, mais notre réaction à la douleur ne se déclenche qu’à partir d’un certain seuil, notamment lorsque nous touchons quelque chose de trop chaud ou de trop pointu », explique le professeur Madhu Bhaskaran, auteur principal de l’étude.
« Jusqu’à présent, aucune technologie électronique n’avait été capable d’imiter de manière réaliste cette sensation de douleur très humaine. Notre peau artificielle réagit instantanément lorsque la pression, la chaleur ou le froid atteignent un niveau douloureux. C’est une étape cruciale dans le développement futur des systèmes de rétroaction sophistiqués dont nous avons besoin pour fournir des prothèses et des dispositifs robotiques vraiment intelligents. »
Avec des travaux plus poussés, l’équipe imagine que la peau électronique pourrait un jour être utilisée dans le cadre de greffes de peau non invasives. « Nous devons poursuivre le développement de cette technologie avant d’envisager différentes applications biomédicales, mais les fondamentaux – biocompatibilité, extensibilité semblable à celle de la peau – sont déjà là », concluent les chercheurs.
