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

Contexte et introduction Le terme « Nanomonde » est recent, il designe la partie de notre monde qui se situe a des distances et tailles tres petites par rapport a l'echelle macroscopique dans laquelle les humains evoluent quotidiennement. Pour illustrer ce que represente un nanometre, il faut s'imager un fil dont le diametre 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 deroulent des processus et une vie qui sont soit devenus quasi-indispensables a nos activites modernes soit qui le sont depuis toujours… Depuis une dizaine d'annees les ecrans tactiles interactifs de haut niveau dont les « smart phones » et les tablettes sont les figures de proue, ont trouve une place de choix dans notre quotidien. Chaque annee, ces equipements mobiles ainsi que les ordinateurs presentent des capacites de stockage des donnees en hausse, d'acces a l'information et des applications toujours plus performants. Par exemple, l'appareil photo et webcam integres aux ordinateurs, tablettes et « smart phone » produisent des images de tres bonne qualite en haute definition. Cette course aux toujours « plus » est permise par la miniaturisation des circuits electroniques et opto-electromecaniques et plus particulierement de leurs elements de base a savoir le transistor [1] et les systemes mecaniques (structure deformable et/ou mobile) mieux connus sous l'acronyme MEMS et NEMS i [2]. Leur role 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 systemes electro-mecaniques detectent les deplacements et l'orientation de l'appareil, ainsi par exemple la tablette affiche verticalement ou horizontalement le contenu de l'ecran en fonction de l'angle que vous lui donnez. La reduction dimensionnelle de ces briques de base densifie leur presence : leur population double sur une surface constante tous les 18 mois environ comme le predit la celebre 'loi' de Moore [3]. Cette course a la miniaturisation implique qu'a present les dimensions de ces briques de base sont nanometriques ce qui les rend sensibles aux phenomenes physicochimiques et quantiques predominant a cette echelle, perturbant ainsi leur fonctionnement classique. Il est donc indispensable d'etudier et comprendre ces phenomenes afin de pouvoir soit les minimiser soit les mettre a profit pour elaborer de nouveaux circuits. En parallele, la nature n'a pas attendu les innovations technologiques humaines pour peupler le Nanomonde, la vie a meme commence a cette echelle ! En effet, des virus aux cellules en passant par les bacteries, tous ces systemes biologiques sont issus de la meme brique elementaire l'ADN ii (ou ARN iii) et leur taille est pleinement ou partiellement nanoscopique (par exemple le diametre i MEMS, NEMS : Micro/Nano Electro-Mechanical System ii ADN : acide desoxyribonucleique iii ARN : acide ribonucleique