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Roberto Vargiolu – DrAbdenaceur Abdouni - DoctorantHassan Zahouani - PrLaboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes École Centrale de Lyon – [email protected]
Un doigt électronique pour mesurer le toucher des plastiques : présentation du projet ANR PlasticTouchDevice
LTDS - CNRS - Ecole Centrale de Lyon
• Cosmétique• Dermatologie• Rasage• Pelage• ...
Le vivant
L’hygiène• Tissus cellulose• Assouplissants• Repassage• ...
L’habillement
Le luxe• Soie• Cachemire• Cuir• Tissus enduit• ...
• Import• Confort• Vieillissement • ...
Le packaging
L’aéronautique
Objectivationdu
toucher
Les secteurs d’activités du toucher
LTDS - CNRS - Ecole Centrale de Lyon
Tablettes, …
Objets connectés, …
Cosmétique, …
Dans un acte d’achat, le toucher d’un objet joue un rôle important.
Plus de 90 % des objets que nous touchons sont en plastique.
Avec l’âge la perception tactile diminue:Modification du toucher des objets
plastiques
Afin de proposer des matériaux et des surfaces répondant aux besoins de leurs clients, les industriels
de la plasturgie souhaitent objectiver le toucher.
PlasticTouchDeviceDévelopper un outil de métrologie du toucher:A) Tenant compte de la perte de sensibilité en
fonction de l’age.B) Répondant aux besoins de la plasturgie.
Objectifs du projet ANR « PlasticTouchDevice »
LTDS - CNRS - Ecole Centrale de Lyon
Evaluation du toucher
Tests par panels d’experts
Approche subjective
Approche subjective : le panel
Quelle technologie ?
Approche objective :
Grandeurs Physiquesdu toucher
Tribologique: forces de frottement, vibration, acoustique.
Mécanique des surfaces : dureté, élasticité.
Texture des surfaces : rugosité, anisotropie, motifs, …
Physicochimie
Thermique
Comment évaluer le toucher ?
LTDS - CNRS - Ecole Centrale de Lyon
Relief des empreintes digitales+ 2000 mécanorécepteurs /cm²
Pacini10 - 1200HZ
Ruffini15 - 400 Hz
Merkel0,3 - 3 Hz
Meissner3 - 50 Hz
Epiderme
Derme
Vibrations Cerveau
Métrologie sensorielle du doigt humain
LTDS - CNRS - Ecole Centrale de Lyon
Sonde Tribo-acoustique – Brevet CNRS/ECL/ENISE
Système nomade de mesure de la douceur de la peau: cosmétiques.
Doigt instrumenté – Brevet CNRS/ECL/ENISE
Mesure de la douceur de la pulpe du doigt : tous types de surface.
HandTouchTissue– Brevet CNRS/ECL/ENISE
Simulation du toucher par préhension avec la main: tissus tissés et non tissés
Savoir faire du LTDS : 3 brevets
LTDS - CNRS - Ecole Centrale de Lyon
Échantillon
Capteurs
Table dedéplacement
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
Am
plitu
de (m
\s²)
Time (s)
Vibration
Signal de vibration (Lv)
Perception vibratoiredu doigt (douceur)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
Forc
e (N
)
Time (s)
Coef. de frottementCoeff. de frottement (µ)
Effort normal (Fn)
Effort tangentiel (Ft)
Perception du collanttangentiel
Bio mimétisme du doigt adaptable
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Exemples de résultats sur des GEM
RecyclingVirgin MaterialsPEHD-VM-REC-416PET-VM-REC-467PP-VM-REC-468PA6-VM-REC-024Recycled MaterialsPEHD-RM-REC-459PET-RM-REC-457PP-RM-REC-458PA6-RM-REC-456Modified MaterialsPP75%-MM-REC-491PP50%-MM-REC-492PP25%-MM-REC-493
LTDS - CNRS - Ecole Centrale de Lyon
Softness classification from highest to lowest
0.46
0.41
0.45
0.46
0.39
0.25
0.42
0.39
0.35
0.44
0.34
72.9%
73.1%
73.6%
74.8%
74.9%
75.9%
76.9%
78.5%
79.2%
80.6%
81.1%
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
PP-RM-REC-458
PP25%-MM-REC-493
PP50%-MM-REC-492
PET-RM-REC-457
PP-VM-REC-468
PEHD-RM-REC-459
PP75%-MM-REC-491
PET-VM-REC-467
PA6-RM-REC-456
PA6-VM-REC-024
PEHD-VM-REC-416
Softness (Mean)Friction coefficient (Mean)
Plus doux
Moins doux
Classification de la douceur
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Application au toucher végétal
Rose
Softcellulose
Cotton
Byzantina
Peach
Recycledcellulose
Plus doux
Moins doux
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Exemples de douceurs végétales
80
85
90
95
100
105
110
La (d
B)
La (dB) 90,33 92,58 96,63 97,28 98,01 106,33
Byzantina Rose Cotton Soft cellulose Peach Recycled
cellulose
Plus doux
Moins douxLTDS - CNRS - Ecole Centrale de Lyon
Zahouani, H. Vargiolu, R. Objectiver le toucherBiofutur Issue 326, November 2011, Pages 44-46
Bibliographie
LTDS - CNRS - Ecole Centrale de Lyon
Roberto Vargiolu - DrLaboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes École Centrale de Lyon – [email protected]
Photo Vincent Moncorgé
LTDS - CNRS - Ecole Centrale de Lyon
