Des ingénieurs de la NUS tissent un écran tactile directement dans le tissu d'un vêtement

Comment la microélectronique tient dans un seul fil

L'équipe de la National University of Singapore a fabriqué l'écran à partir de fils de plastique flexible de 1 millimètre d'épaisseur et jusqu'à 10 mètres de long. Décrite dans la revue Nature, l'invention représente une innovation prometteuse qui transforme le vêtement en interface électronique active sans recourir à des écrans externes rigides, selon le compte rendu de New Atlas.

Pour fabriquer chaque fil, les chercheurs ont aligné des milliers de micro-LED rouges, vertes et bleues en une seule rangée le long de fils de cuivre fins et isolés. Un laser programmable a retiré l'isolant à des points précis où le câblage rejoignait les puces. L'équipe a ensuite soudé les composants ensemble, reliant plus de 5 000 puces électroniques par plus de 20 000 connexions électriques.

L'étirage thermique transforme les circuits en fibre flexible

Une fois les circuits assemblés, les chercheurs ont utilisé l'étirage thermique pour former la fibre finale. Le procédé consiste à chauffer une structure polymère plus grande jusqu'à ce qu'elle ramollisse, puis à l'étirer en un brin fin tout en alimentant en continu la bande de LED interconnectées au centre, comme l'a détaillé New Atlas.

Cette étape a scellé l'électronique dans une gaine polymère transparente et protectrice. Les ingénieurs ont également ajouté des couches conductrices directement sous les LED pour détecter la pression du toucher. Lorsqu'un utilisateur appuie sur la fibre, le système perçoit le contact et illumine immédiatement le pixel le plus proche.

Un écran fonctionnel réalisé sur une manche de chemise

Pour leur prototype fonctionnel, les ingénieurs ont tissé 54 de ces fibres à pixels numériques sur l'avant-bras d'une manche de chemise. Chaque brin contient 96 LED adressables individuellement, créant un écran de 96 par 54 pixels d'une zone active de 168 par 105 millimètres, a rapporté New Atlas.

L'écran fonctionne à une fréquence de rafraîchissement de 30 images par seconde avec une profondeur de couleur de 8 bits. Bien que la résolution soit grossière comparée à celle d'un smartphone, le tissu affiche des animations nettes, des menus de commande simples et des relevés numériques. Chaque LED reçoit les données de commande par le câblage en cuivre et transmet les signaux restants à la suivante, ce qui permet des graphiques coordonnés sur tout l'avant-bras.

Des capteurs intégrés élargissent les fonctions du vêtement

Le groupe de recherche, qui comprenait les doctorants Heng Fu et Ziang Li ainsi que la chercheuse associée Swetika Chaturvedi et l'inventeur principal Tural Khudiyev, a également fabriqué des fibres auxiliaires selon la même méthode. Ces fils spécialisés abritent des microphones, des haut-parleurs, des capteurs de mouvement et un magnétomètre pour l'orientation de boussole, selon New Atlas.

Connectée à ces modules, la manche peut faire fonctionner des outils de calculatrice de base, présenter des galeries de photos, répondre à des commandes vocales et recevoir des images par Bluetooth. Elle peut aussi mesurer la température de la peau et afficher le relevé directement sur l'avant-bras, ce qui ouvre la voie à de futurs usages dans la surveillance médicale, la robotique et les uniformes de travail interactifs.

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