La fin de la bataille entre les écrans tactiles et les ongles longs se profile à l'horizon

Manasi Desai, étudiante de premier cycle au Centenary College, s'intéressait à la chimie cosmétique et s'est adressée à son directeur de recherche, Joshua Lawrence, à la recherche d'un projet approprié. Lawrence, chimiste organométallique, explique que "les chimistes sont là pour résoudre des problèmes et essayer d'améliorer le monde". Ils ont donc regardé autour d'eux pour voir quel problème pourrait avoir besoin d'être résolu. Lorsqu'ils ont remarqué les difficultés rencontrées par de nombreuses personnes pour utiliser des smartphones avec des ongles longs - y compris un phlébotomiste lors d'un rendez-vous pour une prise de sang - ils ont demandé si un ongle compatible avec les écrans tactiles serait utile. La réponse a été un "oui, s'il vous plaît !". C'est ainsi que le projet de M. Desai a vu le jour.

La plupart des écrans tactiles modernes, comme ceux des smartphones et des tablettes, sont dits capacitifs. Ils fonctionnent en créant un petit champ électrique sur l'écran. Lorsqu'un matériau conducteur - qui permet à l'électricité de circuler à travers lui - perturbe ce champ, comme votre doigt ou une goutte d'eau, la surface change de capacité. L'appareil interprète alors ce changement de capacité comme un toucher.

En revanche, le fait de toucher un écran avec un matériau non conducteur, comme un ongle long ou une gomme de crayon, ne modifie pas la capacité et, par conséquent, l'appareil n'enregistre pas le toucher. Pour rendre les ongles longs compatibles avec les écrans tactiles, il faut donc qu'ils portent une petite charge électrique.

D'autres chercheurs ont déjà tenté de le faire en incorporant des nanotubes de carbone conducteurs d'électricité ou des particules métalliques dans le vernis à ongles, mais ces substances peuvent présenter des risques pour les fabricants, car elles sont dangereuses en cas d'inhalation. En outre, ces additifs produisent un noir profond ou un chatoiement métallique, ce qui limite la gamme de teintes des vernis. Lawrence et Desai souhaitaient créer un vernis qui, dans l'idéal, soit à la fois transparent et non toxique pour le porteur et le fabricant.

Pour trouver la combinaison parfaite de clarté et de conductivité, Desai s'est tourné vers les bons vieux essais et erreurs. À l'aide de 13 vernis transparents disponibles dans le commerce et de plus de 50 additifs différents, elle a lentement travaillé sur les combinaisons pour trouver celles qui permettaient d'obtenir un vernis de finition conducteur pour les ongles. Les molécules les plus performantes étaient des formes de taurine, un composé organique couramment vendu comme complément alimentaire, et d'éthanolamine, une autre molécule organique simple.

L'éthanolamine offre la conductivité et la compatibilité avec les vernis qu'ils recherchaient, mais présente une certaine toxicité. La formule modifiée de la taurine n'est pas toxique, mais elle a pris une teinte légèrement opaque. Mais une fois combinés, ces additifs ont permis de créer une formule capable d'enregistrer un toucher sur un smartphone, ce qui constitue une première étape prometteuse. "Notre vernis final, transparent, peut être appliqué sur n'importe quelle manucure ou même sur des ongles nus, ce qui pourrait également aider les personnes souffrant de callosités au bout des doigts. Il s'agit donc d'un produit à la fois cosmétique et bénéfique pour le mode de vie", explique M. Desai.

Contrairement aux tentatives précédentes, Lawrence et Desai pensent que leur vernis fonctionne par une voie légèrement différente : la chimie acide-base au lieu des nanotubes de métal ou de carbone intrinsèquement conducteurs. Ils sont arrivés à cette hypothèse parce que les meilleurs résultats initiaux provenaient de formules à base d'éthanolamine, qui peuvent libérer des protons pour déplacer la charge. Ils pensent donc que lorsque le vernis à ongles entre en contact avec le champ électrique d'un écran tactile, les protons sautent entre les molécules, ce qui modifie légèrement la capacité du vernis, mais juste assez pour que le smartphone reconnaisse qu'il s'agit d'un toucher.

Ces premiers résultats sont prometteurs, mais l'équipe a encore un long chemin à parcourir avant que le vernis ne soit disponible dans les magasins. Même la formule éthanolamine-taurine la plus performante est délicate et ne fonctionne pas encore de manière cohérente lorsqu'elle est appliquée sur un ongle. En outre, l'éthanolamine s'évapore rapidement, de sorte que le vernis ne fonctionne sur un écran tactile que pendant quelques heures une fois sorti du flacon, et les chercheurs préféreraient un composé véritablement non toxique. Malgré ces difficultés, les chercheurs ont désormais une idée du fonctionnement de la formule qui a fait ses preuves, et ils continuent à sélectionner des composés et à tester de nouvelles formules afin de trouver la combinaison la plus performante.

"Nous faisons le dur travail de trouver des choses qui ne fonctionnent pas, et finalement, si vous le faites assez longtemps, vous trouvez quelque chose qui fonctionne", conclut Lawrence.

La recherche a été financée par le Centenary College of Louisiana, la famille Albert Sklar et la chaire de chimie Sklar. Les chercheurs ont déposé un brevet provisoire sur cette recherche.