L'université d'Eindhoven, partenaire historique du Liten pour le développement de circuits flexibles, a évalué le potentiel de l'électronique imprimée pour réaliser un capteur flexible qui permette la détection de mouvements et la reconnaissance de gestes. Publiée dans la revue Nature Electronics [3], cette démonstration s'appuie sur l'intégration de capteurs fabriqués à partir de polymères organiques PVDF-TrFe* connus pour leur propriétés piézo et pyroélectriques. Ces capteurs sont documentés dans la littérature mais l'intégration multi-pixels est particulièrement complexe car elle demande beaucoup de connectiques qui limitent l'intégration et la qualité des signaux mesurés.
Pour pallier à ces limitations, l'équipe de recherche a co-intégré ici, sous la surface flexible, des capteurs des circuits de transistors organiques imprimés (OTFT**). Cette dernière technologie a été développée avec succès par le CEA et ses partenaires dans le cadre du projet européen ATLASS (H2020 2015-2019) [4] et une ligne pilote a été mise en place pour le prototypage à l'échelle système. L'utilisation de circuits actifs dans le pixel permet d'obtenir ici l'amplification du signal (amélioration du rapport Signal sur Bruit et distance de détection x10) et la possibilité de multiplexage pour le matriçage des capteurs permettant ici la reconnaissance de gestes humains à une distance de 40cm à la fréquence de 100 images/seconde.
* PVDF-TrFE : polyvinylidene fluoride-co-trifluoroethylene
** OTFT Organic Thin Film Transistor
Cette démonstration qui se distingue de l'état de l'art est bien soulignée par l'article qui détaille les performances électriques des circuits fabriqués et les excellents rendements de la technologie développée par le CEA et ses partenaires. Elle illustre le potentiel d'innovation apporté par l'électronique structurelle, le savoir-faire du CEA dans le domaine des circuits de transistors organiques et plus largement, la capabilité du Liten à porter une technologie en amont jusqu'à la démonstration de prototypes systèmes.
La matrice de 50 capteurs imprimés enroulée sur
la surface du bras robotisé permet de détecter les gestes et risques de
collisions jusqu’à 40 cm à 100 fps. © CEA