Les gants à percussion

Édition 2026 des Expo-Sciences, vidéo explicative du projet : Les gants à percussion

Dans cette vidéo, vous trouverez un bref résumé de ma conception accompagné d'une prestation musicale réalisée à l'aide de mon second prototype de gants à percussion. Je terminerai en ouvrant une brève parenthèse sur l'avenir de mon projet.

Malheureusement, mon prototype le plus récent n'était pas finalisé lors du tournage de cette capsule.

Idée et recherche préliminaire

Tout a commencé par un réflexe simple, soit celui de tapoter mes doigts sur mon bureau en imaginant jouer du piano. C’est à ce moment que j’ai eu une révélation : et si nos mains pouvaient devenir un instrument à elles seules ? Comment jouer de la musique n’importe où, sans transporter un clavier, une batterie ou un équipement encombrant ?

De cette question est née l’idée d’une paire de gants capables de transformer la pression de chaque doigt en électricité, puis en sons. Rapidement, j’ai compris que jouer du piano avec seulement dix points de contact serait trop limité. C’est ainsi que le concept a évolué vers une solution bien plus naturelle : des gants à percussion, conçus pour jouer de la batterie du bout des doigts, où que l’on soit.

Les avantages

En y réfléchissant plus profondément, j'ai compris que cette alternative à la batterie avait beaucoup plus à offrir qu'un nouveau style de jeu. Premièrement, mes gants, bien plus compacts que même les batteries électriques les plus petites, sont plus faciles à transporter, ce qui les rend plus pratiques. Par la suite, mon invention est aussi bien plus abordable que les ensembles conventionnels, puisqu’elle permet de réduire les coûts de plusieurs centaines de dollars à quelques dizaines seulement. Finalement, ma conception pourrait permettre aux personnes ayant un handicap au bas du corps, pour qui la pratique de la batterie traditionnelle peut être difficile, de jouer de la percussion malgré leurs limitations physiques.

Le fonctionnement de la piézoélectricité

En faisant des recherches pour trouver un moyen de produire de l’électricité à partir de la pression, j’ai découvert la piézoélectricité. Non seulement ce phénomène permet de générer un courant, même avec de très petits capteurs, mais il permet également de quantifier la force appliquée, de sorte qu’une frappe plus forte produit une décharge plus importante. En conséquence, la piézoélectricité est de loin la meilleure option pour mon projet, comparativement aux autres alternatives, trop grosses ou trop coûteuses, comme les capteurs de force (FSR).

Le matériel

Par la suite, j'ai pu commander mes tout premiers capteurs piézoélectriques, les mêmes utilisés sur les guitares électriques pour détecter les vibrations. Après avoir fait des tests pour voir si ça fonctionnait, je suis allé acheter mes gants à la quincaillerie, puis j’ai commandé dix jacks mono et trouvé le reste du matériel chez moi ou à l'école (voir le matériel ci-dessus).

La construction

Armé de mes matériaux, j'ai amorcé la construction de mes gants. J'ai construit plusieurs prototypes avant d'obtenir le résultat final, plus robuste et esthétique, mais le principe est resté le même. J'ai commencé par coller mes capteurs piézoélectriques à mon gant avec du silicone. Ensuite, j'ai soudé les fils des capteurs avec ceux du câble, pour enfin souder ces derniers aux jacks mono afin que le module de son de batterie électronique (Roland TD-6) puisse recevoir le signal.

La piézoélectricité (formule ci-dessus)

C’est un phénomène électrique qui se produit lorsqu’une contrainte mécanique est appliquée à un matériau piézoélectrique comme le quartz, la topaze, la tourmaline, certains polymères ou plusieurs céramiques synthétiques (PZT). L’effet se produit à l’échelle microscopique : lorsque la structure est déformée, les barycentres des charges auparavant confondues se séparent, ce qui polarise les cristaux (image ci-dessus). L’effet inverse existe aussi : lorsqu’un courant électrique traverse un cristal, celui-ci se déforme. Dans mes capteurs, il s’agit de PZT, soit du titanate zirconate de plomb, une alternative aux cristaux naturels qui maximise la création d’énergie (image ci-dessus).

Le fonctionnement

Le courant électrique généré par les capteurs piézoélectriques circule à travers l’ensemble des soudures et des câbles avant d’atteindre le module de batterie électronique. Celui-ci transforme alors le signal électrique en son, lequel est ensuite diffusé par un haut-parleur. Étant donné que les jacks mono de 6,35 mm sont des connecteurs universels, n’importe quel module de batterie électronique peut être relié à mes gants, ce qui en accroît la polyvalence.

Problèmes rencontrés

Plusieurs difficultés sont survenues tout au long du projet. D’abord, les capteurs piézoélectriques se décollaient des différents types de gants testés, en raison du manque d'adhérence du silicone au revêtement protecteur présent sur la majorité des gants de travail. Pour régler ce problème, j’ai d’abord ajouté plus de silicone, mais le résultat n’était pas esthétique. J’ai donc opté pour des gants de travail en coton dont la structure offrait une meilleure adhérence du silicone.

Un autre problème concernait les soudures, qui se brisaient fréquemment en raison des impacts répétés. J’ai essayé d’ajouter une gaine thermorétractable autoadhésive sur les soudures pour les solidifier, solution qui s'est révélée efficace.

Le dernier problème, et non le moindre, concernait la fragilité des capteurs. Étant très fins, à force de se déformer de manière répétée, ils finissaient par se fissurer et devenaient dysfonctionnels. J’ai tenté de les encapsuler dans de l’époxy, mais cela empêchait leur déformation, essentielle à la génération du courant. J’ai donc imprimé en 3D de petites plaquettes en plastique à placer sous chaque capteur afin de limiter leur flexion, et j'ai augmenté l’épaisseur du silicone pour mieux distribuer l'onde de choc. Par ailleurs, ces mêmes plaquettes ont permis de remplacer la gaine thermorétractable pour protéger les soudures. Combinées à d’autres petits ajustements, ces solutions m’ont permis d’optimiser le positionnement et l’adhésion des capteurs piézoélectriques, afin de réduire au maximum leur déformation tout en maintenant un seuil minimal de sensibilité.

Qui en profitera ?

Tout le monde, mais principalement les personnes qui n’ont pas les moyens ou l'espace pour s’offrir une batterie. De plus, cette invention permettrait aux personnes souffrant de difficultés motrices, comme la paraplégie, de jouer de la batterie sans utiliser la pédale au sol, un élément central de cet instrument. Par ailleurs, les écoles qui manquent de budget pourraient permettre à davantage d’élèves de profiter de la percussion.

Les résultats

En apportant mes gants en classe de musique, j’ai pu confirmer mes premières hypothèses. Tout d'abord, je me suis assuré que l'intérêt était présent en faisant essayer mes gants au plus grand nombre de personnes possible. J’ai noté que la majorité des gens avaient davantage de facilité à apprendre un rythme avec mes gants qu’avec une batterie. De plus, avec un peu de pratique, j’ai pu apprendre des rythmes complexes qui m’auraient pris beaucoup plus de temps sur l’instrument d’origine. Même si je sais que mes gants sont moins satisfaisants à jouer qu’une batterie, je pense qu’ils peuvent offrir de magnifiques performances.

Les coûts

Mon dernier prototype a coûté autour de 150 $, puisque j’ai acheté presque tout mon matériel en ligne, ce qui a fait grimper les prix. Cependant, cela reste encore beaucoup moins cher que n’importe quelle batterie, qu’elle soit classique ou électrique. En effet, cette alternative permet d’économiser des milliers de dollars tout en gagnant de l’espace dans la maison. Avec l’ajout de nouvelles technologies, je pense que le prix de ma conception restera autour de 200 $. Par contre, il ne sera plus nécessaire de posséder un module de batterie électronique pour jouer de mon invention, ce qui réduira considérablement les coûts pour pouvoir pratiquer la percussion.

L’aspect pratique

Mes gants, plus mobiles qu’une batterie, demeurent encombrants à cause des câbles, qui réduisent la liberté de mouvement. Cependant, avec mon prochain prototype, les gens pourront jouer de la percussion sans fil grâce à la technologie des radiofréquences.

Les améliorations technologiques

Pour mon invention, il est nécessaire de posséder un module de son de batterie électronique. Même si n’importe quel module peut fonctionner, peu de gens en possèdent un. C’est pourquoi j’aimerais créer une application téléchargeable sur téléphone cellulaire, qui pourra se connecter aux gants afin de permettre de jouer de la batterie absolument partout.

Premièrement, j’aimerais remercier mon école, la Polyvalente de Black Lake, pour avoir financé mon parcours durant l’Expo‑Sciences. Je tiens également à exprimer ma gratitude envers le Centre de services scolaire des Appalaches pour avoir subventionné mon voyage à la Pancanadienne.

Par ailleurs, je souhaite offrir ma reconnaissance à Yannick Bouffard, technicien de laboratoire, qui m’a aidé d’innombrables façons et qui m’a accompagné à deux reprises à Québec pour m’offrir son soutien.

Je remercie aussi mon père, José Houle, qui m’a encouragé à persévérer dans les moments difficiles. Il m’a aidé en me fournissant ce dont j’avais besoin, que ce soit pour mes achats en ligne ou en me prêtant son module de batterie électronique.

Finalement, je veux remercier le Réseau Technoscience ainsi que le commanditaire Hydro‑Québec, qui m’ont propulsé tout au long de mon aventure grâce à leurs investissements permettant de faire rayonner la jeunesse.

Sources textuelles

Wikipédia. (2026). information générale sur la piézoélectricité. https://fr.wikipedia.org/wiki/Pi%C3%A9zo%C3%A9lectricit%C3%A9

Pytheas Technology. (2023, 9 novembre). La piézoélectricité simplement. https://pytheas-technology.com/la-piezoelectricite-simplement/

Techno-Science . Piézoélectricité. https://www.techno-science.net/glossaire-definition/Piezoelectricite.html

Futura Sciences. (2017, 29 octobre). Piézoélectricité : définition. https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/physique-piezoelectricite-4807/

Electricity Magnetism. (2024, janvier 14). Piézoélectricité : définition et types. https://www.electricity-magnetism.org/fr/piezoelectricite-definition-et-types/

Bobstools. (2024 26 Novembre). Comment souder à l’étain : guide pour débutants. https://www.bobstools.net/bricolage/guide-debutant-soudure-etain/

Materiel.net. (s. d.). Tout savoir sur la prise jack. https://www.materiel.net/guide-achat/g89-la-connectique-audio/10035/

Images

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Overblog. (2014 10 mai). Illustration d’une structure cristalline de PZT. https://piezoelectricite.over-blog.com/2014/05/la-piezoelectricite-et-les-maths.html

Pngtree. (s.d.). Fond de dessin animé de combat bleu vs rouge. https://fr.pngtree.com/freebackground/comic-fighting-cartoon-background-blue-vs-red--vector-illustration_1131111.html

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Dreamstime. (s.d.). Illustration de batterie dessinée https://www.dreamstime.com/illustration/drum-drawing.html

Depositphotos. (s.d.). Poignée de mains avec gants noirs https://depositphotos.com/fr/photos/poign%C3%A9e-de-main-gant.html

Dreamstime. (s.d.). Image de l'onglet Référence https://fr.dreamstime.com/mot-rouge-grunge-r%C3%A9f%C3%A9rence-timbre-en-caoutchouc-joint-d-ic%C3%B4ne-%C3%A9toile-fond-blanc-l-autour-du-image154961181

Autres

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