Perception et immersion interactive dans le Nanomonde : Sa mise en scène grâce à la réalité virtuelle et aux interfaces haptiques

International audienceContexte et introduction Le terme « Nanomonde » est récent, il désigne la partie de notre monde qui se situe à des distances et tailles très petites par rapport à l'échelle macroscopique dans laquelle les humains évoluent quotidiennement. Pour illustrer ce que représente un nanomètre, il faut s'imager un fil dont le diamètre serait presque cent mille fois (100 000) plus petit que celui d'un cheveu... On pourrait se dire que ce monde est inaccessible et nous touche peu…. Erreur ! Dans cet univers se déroulent des processus et une vie qui sont soit devenus quasi-indispensables à nos activités modernes soit qui le sont depuis toujours… Depuis une dizaine d'années les écrans tactiles interactifs de haut niveau dont les « smart phones » et les tablettes sont les figures de proue, ont trouvé une place de choix dans notre quotidien. Chaque année, ces équipements mobiles ainsi que les ordinateurs présentent des capacités de stockage des données en hausse, d'accès à l'information et des applications toujours plus performants. Par exemple, l'appareil photo et webcam intégrés aux ordinateurs, tablettes et « smart phone » produisent des images de très bonne qualité en haute définition. Cette course aux toujours « plus » est permise par la miniaturisation des circuits électroniques et opto-électromécaniques et plus particulièrement de leurs éléments de base à savoir le transistor [1] et les systèmes mécaniques (structure déformable et/ou mobile) mieux connus sous l'acronyme MEMS et NEMS i [2]. Leur rôle respectif est pour le transistor de coder et stocker l'information (images et sons) sous la forme de « 0 » ou de « 1 » tandis que les systèmes électro-mécaniques détectent les déplacements et l'orientation de l'appareil, ainsi par exemple la tablette affiche verticalement ou horizontalement le contenu de l'écran en fonction de l'angle que vous lui donnez. La réduction dimensionnelle de ces briques de base densifie leur présence : leur population double sur une surface constante tous les 18 mois environ comme le prédit la célèbre 'loi' de Moore [3]. Cette course à la miniaturisation implique qu'à présent les dimensions de ces briques de base sont nanométriques ce qui les rend sensibles aux phénomènes physicochimiques et quantiques prédominant à cette échelle, perturbant ainsi leur fonctionnement classique. Il est donc indispensable d'étudier et comprendre ces phénomènes afin de pouvoir soit les minimiser soit les mettre à profit pour élaborer de nouveaux circuits. En parallèle, la nature n'a pas attendu les innovations technologiques humaines pour peupler le Nanomonde, la vie a même commencé à cette échelle ! En effet, des virus aux cellules en passant par les bactéries, tous ces systèmes biologiques sont issus de la même brique élémentaire l'ADN ii (ou ARN iii) et leur taille est pleinement ou partiellement nanoscopique (par exemple le diamètre i MEMS, NEMS : Micro/Nano Electro-Mechanical System ii ADN : acide désoxyribonucléique iii ARN : acide ribonucléiqu