En 2009, trois physiciens français présentaient un modèle simplifié de peau artificielle et une explication sensorielle du rôle des empreintes digitales. Le principe ainsi dégagé permettait d’envisager des progrès dans l’ajustement des réactions des robots.
Nous connaissons bien les dactylogrammes, traces de doigt qui font partie des premiers indices pour la police scientifique et sont désormais utilisées par les dispositifs numériques pour nous identifier. Mais quelle peut être l’utilité physiologique des dermatoglyphes, ces sillons inscrits dans la peau de nos doigts, de nos paumes, de nos orteils et de la plante de nos pieds? Une réponse classique en anthropologie consistait à dire que ces rugosités, en donnant une meilleure adhérence à notre peau, sont un atout pour la saisie des objets, «qui a été conservé chez les primates car il facilitait l’agrippement aux arbres et aux roches». Cette fonctionnalité est confirmée depuis peu par deux séries d’expériences britanniques (lire Sciences&Avenir).
Concernant la pulpe de nos doigts, l’explication sensorielle englobe la précédente de manière novatrice: elle attribue aux empreintes la fonction d’amplifier la sensation des textures les plus fines, ce qui est utile non seulement pour la saisie des objets, mais pour la connaissance de leur matériau. Au départ, Georges Debrégeas, Alexis Prevost et Julien Scheibert cherchaient à «comprendre l’amélioration significative de la sensibilité tactile induite par le mouvement du doigt» (page 12). Ils se sont concentrés sur le fonctionnement apparemment paradoxal des corpuscules de Pacini: localisés le plus profondément sous l’épiderme, leur champ récepteur est le plus étendu, et «ce sont pourtant eux qui sont impliqués dans la perception des structures de surface les plus fines» (page 13).
Les trois chercheurs ont comparé la réactivité de deux peaux artificielles, l’une lisse, l’autre simulant des empreintes digitales, lorsqu’elles entrent en friction avec des grains plus ou moins gros et plus ou moins espacés. Ils en concluent que les empreintes permettent l’«amplification d’une fréquence particulière de vibration qui coïncide avec la fréquence de réponse maximale» des corpuscules de Pacini. Elles interviennent donc comme un «filtre de renforcement de contraste et de discrimination de textures» pour les grains les plus fins (page 11). Ce fonctionnement est comparable à celui d’autres filtres intervenant dans la perception visuelle et dans la perception auditive.
Lire l’article sur le site du CNRS.