Description du projet
Des matériaux innovants se substituent au toucher dans les dispositifs biomédicaux
Le bout de nos doigts a la capacité inhérente de traduire les signaux associés à la pression en sens du toucher ou haptique. Les opérations chirurgicales classiques font appel au sens haptique des chirurgiens mais, dans le cadre des opérations assistées par robot, ce contact direct est perdu. Pour y remédier, le projet MagnetoSense, financé par le CER, propose de mettre au point un nouveau capteur haptique qui utilise des matériaux élastomères magnétorhéologiques (EMR). Les EMR sont mous et se composent de particules qui peuvent être magnétisées et changer de forme en présence d’un champ magnétique externe. Les chercheurs veulent parvenir au résultat inverse: utiliser la déformation des ERM lors de leur rencontre avec un objet pour déclencher une modification du champ magnétique, mesurable à l’aide d’un capteur. Cette innovation devrait trouver de nombreuses applications dans le domaine biomédical et robotique.
Objectif
Sensorial and tacSensorial and tactile information represent the base of all surgical procedures in medicine. The vision sense has been and continues to be developed extensively by use of micro-cameras, MRI, X-rays and many others. Nonetheless, in many cases, the vision is not enough. The touch sense is necessary to identify the stiffness of the underlying organ or tissue and press more or less to perform a cut, remove a tumor or even move a catheter inside a curved vain. This stiffness is transmitted to the finger of the surgeon as a pressure-deformation information. This haptic sense is present naturally in our fingertips. Nevertheless, with the recent development of non-invasive techniques, the surgeon operates robotic devices that deliver optical information via a screen but loses all haptic information since his/her fingers are not in direct contact with the organ. The present project aims at proposing a novel material, a magnetorheological elastomer (MRE) membrane as a haptic sensor. MREs are soft elastomeric materials comprising magnetic particles thus being able to deform significantly upon application of an external magnetic field. Recently, it was shown that by fabricating them in exotic or slender geometries one can exploit their resulting instabilities to shape surfaces, induce programmable swelling and deswelling, or even create swimming microrobots and externally controllable catheters. All those applications use MREs as actuators. By contrast, here, we plan to exploit the reverse operation that of sensing, i.e. induce magnetic field changes via deformation. The principle lies in using the inherent magneto-mechanical coupling to induce readable magnetic fields when the MRE deforms. The reading of the fields can then be translated back to a deformation and a force thus being able to sense soft or stiff objects. The very soft nature of MREs will allow for a very sensitive measurement of forces as low as those felt by touching a soft gel or baby-skin.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-POC2
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HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept GrantsInstitution d’accueil
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France