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La nouvelle sonde en pleine action. © R. Vargiolu/LTDS/CNRS
Il suffit de promener sur la peau cette sphère creuse de quatre centimètres de diamètre pour obtenir un enregistrement sonore. A l'oreille, les bruits obtenus sur des peaux plus ou moins douces diffèrent remarquablement, comme en témoignent les enregistrements mis en ligne par l'équipe du Laboratoire de TribologieTribologie et Dynamique des Systèmes (LTDS), à l'Ecole centrale de Lyon (CNRS).
Le principe de cette sonde, dite tribo-acoustique, est simple mais sa réalisation l'est moins. Lorsqu'on promène sur la peau un objet en appuyant légèrement, le tissu cutanécutané répond par une vibrationvibration qui dépend de sa propre rugosité, variant en intensité et en fréquence. Une peau sèche, par exemple, émet un signal acoustique plus fort. Amplifiée dans la sphère creuse, cette vibration est détectée par le capteurcapteur se trouvant à l'intérieur.
Parce qu'elle est bien calibrée, cette sonde permet de mesurer la rugosité en analysant le signal sonore. « Les mécano-récepteurs de la peau, qui transmettent les informations du toucher au cerveau, sont sensibles à des vibrations comprises entre 10 et 400 hertzhertz environ. Nous avons donc sélectionné un capteur qui possède une large bande de fréquencesbande de fréquences », explique au Journal du CNRS Hassan Zahouani, professeur des universités à l'Enise (Ecole nationale d'ingénieurs génie mécanique génie civil) et chercheur au LTDS.
A gauche, une peau jeune (30 ans). A droite, une peau âgée (70 ans). En haut, les images en microscopie optique. En bas, les enregistrements sonores. Les quarante ans de différence se voient et s’entendent…
© Roberto Vargiogu/ LTDS
Quantifier la sensation du toucher
On obtient une mesure objective de la douceur de la peau, une appréciation qui relevait jusque-là pour beaucoup de la subjectivité. On peut ainsi mettre un chiffre sur cette qualité... Les applicationsapplications concernent toutes les activités où l'on s'occupe de la peau, de la dermatologie à l'industrie cosmétique. La sonde du LTDS, dans sa première version, est d'ailleurs utilisée depuis 2005. En cosmétique, la sonde peut mesurer l'effet d'une crème adoucissante mais peut aussi servir sur d'autres surfaces. Elle a ainsi été utilisée pour quantifier la douceur d'un papier toilette ou l'effet d'un adoucissant sur une serviette-éponge.
L’appareil peut aussi mesurer la douceur d’un tissu. © Sébastien Godefroy/ LTDS
Les chercheurs veulent aujourd'hui aller plus loin et étudier la réaction de la peau au frottement d'un tissu pour analyser la manière dont notre sens du toucher en évalue la douceur. Comment procéder ? « On excite la peau avec un tissu et on mesure les vibrations qui lui sont transmises grâce à un vélocimètre laserlaser » explique Hassan Zahouan. Ce type d'instrument sert à mesurer la vitessevitesse d'un fluide. Ici, les scientifiques l'utiliseront pour détecter les minuscules vibrations de la peau quand elle est frottée par un tissu. On comprendra alors mieux la relation entre l'effet physiquephysique du toucher d'un tissu, fine soie ou sac à patates, et la sensation qu'il provoque.
