Toucher du doigt la réalité mécanique
Si vous promenez votre doigt sur une surface glissante ou à l’inverse bloquante, en principe le frottement n’est pas le même, puisqu’il dépend de la nature des matériaux en contact. En principe seulement, comme le révèlent les récents résultats d’une étude menée au département Mécanique appliquée de l’institut FEMTO-ST. Car les doigts humains ne captent pas tous de la même façon l’information.
Il n’est pas ici question de ressenti, de sensation, mais de mesures physiques et objectives déterminant le coefficient de frottement entre deux surfaces, celle du doigt et celle d’une matière. À FEMTO-ST, Pierre-Henri Cornuault, Luc Carpentier et Guy Monteil sont tous trois impliqués dans le programme de recherche COSTaM qui s'est conclu à l'automne, et pour lequel ils ont apporté leurs compétences en tribologie, l’étude des frottements, et en haptique, la science du toucher.
Leur recherche a mis en évidence une variation importante des coefficients de frottement d’un individu à l’autre et les paramètres expliquant ce phénomène. L’étude a été menée à partir de surfaces réelles, fabriquées et caractérisées selon un référentiel tactile mis au point au laboratoire, le TouchFeel, et de surfaces virtuelles reproduisant la sensation de toucher des écailles de poisson, du velours ou du sable sur un effecteur tactile à la surface animée par des actuateurs piézoélectriques : le Stimtac, lui, a été mis au point par l’IRCICA de Lille. Les chercheurs constatent alors avec surprise que les coefficients de frottement entre la surface du doigt et le matériau diffèrent d’un individu à l’autre, qu’ils sont plus grands chez les hommes que chez les femmes, et que chez certaines personnes, le coefficient est presque le même, que le doigt passe sur une surface glissante ou accrocheuse.
Les propriétés mécaniques, morphologiques et physico-chimiques de la surface du doigt sont alors étudiées pour comprendre ces résultats contre-intuitifs. Il apparaît très nettement que les paramètres chimiques ont une influence prédominante, notamment le ratio lipides/eau. Plus ce rapport augmente, plus les valeurs de contraste de friction sont élevées, comme c’est le cas dans la population féminine : les femmes différencieraient mieux que les hommes un couple de surfaces.
Les recherches effectuées par le consortium ont une portée médicale, elles visent le diagnostic et la rééducation des personnes ayant perdu le sens du toucher ou présentant une déficience tactile.
Article paru dans le dossier « Nos sens en tous sens » du journal en direct no 260 de septembre-octobre 2015.
Contact
Guy Monteil
03 81 66 60 02
guy.monteil@univ-fcomte.fr
Pierre-Henri Cornuault
03 81 40 29 71
pierre-henri.cornuault@ens2m.fr
Emmanuel Foltête
03 81 66 60 32
emmanuel.foltete@femto-st.fr
Département de mécanique appliquée
