Mathieu
## Une révolution technologique pour les montres analogiques
La montre-bracelet analogique à quartz, pilier du marché horloger depuis plus d’un demi-siècle, se dirige-t-elle enfin vers une transformation haute technologie? Une startup française, SilMach, à Besançon, France, parie gros que c’est le cas. La société a utilisé des systèmes microélectromécaniques (MEMS) en silicium pour produire un tout nouveau moteur de montre-bracelet analogique qui est deux fois plus petit et environ trois fois plus efficace par rapport au moteur pas à pas standard actuellement utilisé dans les montres-bracelets.
## Vraiment? Des montres analogiques? Maintenant? À l’ère de la montre intelligente?
Il est temps pour un réalité check: les montres-bracelets analogiques à quartz représentaient en réalité près des trois quarts du marché des montres-bracelets conventionnelles ces dernières années, selon les données compilées par la société de recherche Gitnux. Et ce marché global était évalué à 66 milliards de dollars cette année, légèrement plus élevé que le marché mondial des montres intelligentes, selon certaines estimations.
Et pourtant, les montres-bracelets analogiques à quartz d’aujourd’hui n’ont pas changé technologiquement depuis les premières montres à quartz, introduites il y a 53 ans par un consortium suisse et par le fabricant de montres japonais Seiko. Ces montres, tout comme celles d’aujourd’hui, utilisent un type de moteur pas à pas synchrone à courant continu appelé moteur Lavet, inventé en 1936 par Marius Lavet, un ingénieur français.
L’idée d’utiliser des MEMS en silicium pour fabriquer un moteur de montre a saisi Patrice Minotti, ingénieur français, en 1996 alors qu’il était à Tokyo, à la tête d’un laboratoire conjoint entre le Centre National de la Recherche Scientifique de France et l’Université de Tokyo. “J’ai été personnellement inspiré par le tout premier moteur électrostatique traité par CI, qui a été créé quelques années plus tôt par Richard Muller (UC Berkeley),” a écrit Minotti dans un e-mail. “Ce tout premier moteur MEMS électrostatique basé sur CI était un démonstrateur de laboratoire incroyable mais n’était absolument pas capable de faire avancer les aiguilles d’une montre-bracelet… J’ai imaginé une nouvelle architecture de moteur MEMS qui pourrait être capable d’amplifier de manière drastique le couple d’entraînement des moteurs MEMS électrostatiques à la pointe de la technologie.”
Le type d’actionneur MEMS avec lequel le groupe a commencé à travailler était le “comb drive.” Pour comprendre son fonctionnement, imaginez deux peignes avec des dents largement espacées, se faisant face avec leurs dents entrelacées. Des tensions appliquées à chaque peigne créent une attraction ou une répulsion électrostatique, qui fait bouger les peignes vers l’intérieur ou l’extérieur l’un de l’autre. Pour obtenir un mouvement de rotation, des leviers et des manivelles sont connectés aux peignes mobiles.
## Les défis de la miniaturisation et de l’intégration
Un grand défi était que 2 000 de ces peignes étaient nécessaires pour produire suffisamment de couple pour faire avancer directement les aiguilles de la montre, sans aucun engrenage. Un autre obstacle était la nécessité du circuit nécessaire pour obtenir des signaux de 110 V à partir de la pile de montre de 3 V pour alimenter les actionneurs électrostatiques à peigne. Dans le moteur MEMS actuel, cette conversion est réalisée par un circuit intégré spécifique à l’application occupant seulement 2 millimètres carrés. Le développement a pris près d’une décennie, à partir de 2012, selon Pierre-François Louvigné, co-PDG de SilMach.
En 2016, la société a créé une coentreprise, appelée TiMach, avec le groupe Timex, le géant de l’horlogerie. Timex a fourni l’expertise nécessaire pour peaufiner la conception des moteurs MEMS de sorte qu’ils pourraient être fabriqués sous une forme utilisable par les fabricants de montres. Dans leur forme actuelle, les moteurs (un pour chaque aiguille d’une montre) et tous les autres composants d’une montre peuvent être soudés directement sur une carte de circuit imprimé montable en surface unique.
## Avantages pour les fabricants de montres hybrides intelligentes
Une telle compacité et facilité d’intégration est particulièrement avantageuse pour les fabricants de montres intelligentes hybrides, tels que Withings, Garmin, Citizen, Fossil et Skagen. Ces montres ont de nombreuses fonctions de montres intelligentes – suivi de la fréquence cardiaque et du sommeil, suivi de la forme physique, communication Bluetooth, affichage des messages – ainsi que des aiguilles physiques, comme une montre analogique traditionnelle et, bien sûr, un moteur. Parce que les montres hybrides doivent combiner ce moteur avec une variété de capteurs électroniques et un écran, les montres sont généralement assez grandes et l’espace à l’intérieur du boîtier est généralement très limité.
SilMach parie sur l’expansion du marché de ces montres intelligentes hybrides, pour lesquelles leur moteur est très bien adapté. “Dans une montre intelligente hybride typique, le moteur Lavet occupe jusqu’à 70 pour cent de l’intérieur du boîtier,” explique Jean-Baptiste Carnet, autre co-PDG de SilMach. Ainsi, la taille plus petite des moteurs MEMS signifie beaucoup plus de place pour d’autres composants électroniques et capteurs, ou les montres pourraient enfin être assez compactes pour être portées par des personnes avec des poignets de taille normale.
## Vers une ère entièrement électronique
De plus, le fait que les moteurs MEMS puissent être intégrés directement avec les autres composants électroniques simplifie la fabrication. “Nous pensons que toutes les montres, tous les wearables, seront entièrement électroniques”, déclare Louvigné.
La première montre utilisant le nouveau moteur a récemment été proposée en édition limitée sur Kickstarter, pour 1 850 €. La société est également en discussions avec plusieurs grands fabricants de montres, déclare Louvigné, ajoutant que la société ferait d’autres annonces lors du Consumer Electronics Show (CES), en janvier.
