Comment fonctionnent les téléphones étanches ?

IP IP IP hourra

 

Ça n’aura pas échappé aux amateurs de smartphones, l’étanchéité est la nouvelle marotte des constructeurs de téléphones portables. L’IP, cet indice de protection contre la poussière et l’eau est désormais propulsé sur les pubs des téléphones haut de gammes et devient un argument marketing à part entière. Mais comment tout cela fonctionne-t-il ?  Voici tout ce qu’il faut savoir sur l’étanchéité des téléphones mobiles.

Galaxy S5Une manipulation malheureuse, un moment d’inattention, et voici votre précieux smartphone qui tombe dans les toilettes, dans une piscine ou dans évier… Tout le monde connaît quelqu’un à qui ce malheur est arrivé.

Mais depuis quelques générations d’appareils, les dégâts tendent à être moins importants. Les constructeurs cherchent de plus en plus  à ce que leurs appareils gagnent en fiabilité, en durabilité et en robustesse. Sur ce terrain, la résistance à l’eau fait partie des impondérables, et l’étanchéité, même si elle reste généralement cantonnée à des smartphones haut de gamme, s’invite de plus en plus sur des téléphones plus accessibles.

Mais au fait, pourquoi n’est-ce pas déjà un acquis pour toute l’industrie ? Et comment fait-on pour rendre les téléphones étanches ? Nous avons étudié la question pour le savoir.

Qu’est-ce qu’un portable étanche ?

L’étanchéité n’est pas un problème lié uniquement aux téléphones. Elle concerne d’une manière générale tous les appareils électriques utilisés à l’extérieur et sensibles aux conditions climatiques. L’étanchéité d’un appareil électrique se résume bien souvent à isoler tout ce qui est électrique des éléments extérieurs qui pourraient l’endommager. Et bien souvent, ce rôle est donné à la coque.

Cette question de l’étanchéité n’est donc pas nouvelle. En fait, elle se pose régulièrement pour tous les constructeurs d’appareils électroniques qui ont mis en place un standard international pour juger l’étanchéité de leurs appareils. Son nom est IP, pour Indice de Protection, et permet de connaître le degré de résistance d’un appareil à la poussière et à l’eau. Ce standard est établi par la Commission électrotechnique internationale. Plus qu’un discours marketing qui vous assure que ce téléphone portable peut aller dans l’eau sans rendre l’âme, l’IP permet de savoir exactement à quoi s’en tenir. Cet indice est systématiquement composé de deux chiffres que l’on note généralement IP XX. Le premier chiffre permet de connaître la résistance de l’appareil à la poussière tandis que le second indique la résistance à l’eau. La résistance à la poussière est un chiffre compris entre 1 et 6, tandis que celui de la résistance à l’eau va de 1 à 9. Plus le nombre de l’IP est haut, plus le téléphone est résistant à la poussière et à l’eau.

IndiceProtection contre la poussièreProtection contre l'eau
0Aucune protectionAucune protection
1Protection contre les corps solides de plus de 50 mmProtégé contre les chutes verticales de gouttes d'eau.
2Protection contre les corps solides de plus de 12 mmProtégé contre les chutes de gouttes d'eau jusqu'à 15° de la verticale.
3Protection contre les corps solides de plus de 2,5 mmProtégé contre l'eau en pluie jusqu'à 60° de la verticale.
4Protection contre les corps solides de plus de 1 mmProtégé contre les projections d'eau de toutes directions.
5Protégé contre les poussières (des poussières peuvent entrer dans l'appareil mais ne doivent pas nuire à son fonctionnement)Protégé contre les jets d'eau de toutes directions à la lance (buse de 22,5 mm, 12,5 l/min)
6Totalement protégé contre les poussièresProtégé contre les jets d'eau de toutes directions à la lance (buse de 12,5 mm, 100 l/min)
7-Protégé contre les effets d'immersion dans l'eau, jusqu'à 1 mètre maximum, moins de 30 minutes.
8-Protégé contre les effets d'immersion dans l'eau, à plus d'1 mètre, durant au moins 30 minutes.
9-Protégé contre les effets d'immersion dans l'eau, à plus d'1 mètre et pendant plus de 30 minutes. Le constructeur doit spécifier précisément la pression et le temps durant lequel appareil peut aller sous l'eau.

Les informations de ce tableau proviennent de Wikipédia

Prenons l’exemple du Galaxy A54. Samsung indique son téléphone est certifié IP 67. Si on lit bien le tableau, on comprend que le Galaxy A54  est non seulement complètement protégé contre la poussière, mais qu’il peut également rester dans l’eau sans mettre en danger l’appareil. À condition toutefois que la profondeur de l’eau ne dépasse pas un mètre et qu’il n’y reste pas plus de 30 minutes. S’il pouvait rester plus de 30 minutes sous 1 mètre d’eau, il serait alors certifié IP 68.

xperia Z1 etanche

Sony a été l’un des premiers constructeurs à communiquer sur l’étanchéité de ses téléphones, avec ici le Xperia Z1.

Notez également que certains constructeurs (comme Sony par exemple) indiquent deux indices pour leurs téléphones, du type IP 55/ IP 57. Le premier indice correspond à la résistance du téléphone aux jets d’eau tandis que le second correspond à l’immersion dans l’eau. Précisons au passage que quand on parle de résistance à l’eau, on parle bien d’eau douce et non d’eau salée ou encore d’eau traitée au chlore.

Il est peu probable que l’on voie arriver à l’avenir des téléphones possédant une IP supérieure à 67. Si l’on peut « facilement » protéger un téléphone de l’eau, il est beaucoup plus compliqué de le rendre résistant à la pression. Vous pouvez emmener votre téléphone à la piscine ou dans une baignoire sans problème (ce qu’on ne vous conseillera pas), mais pas faire de la plongée sous-marine.

Petite histoire du passage à l’IP

On le disait un peu plus haut, l’étanchéité n’est pas un problème nouveau dans le monde de l’électronique ou de l’électrotechnique. Et, de fait, avant même que votre Samsung, votre Sony ou votre iPhone ne soit étanche, il existait depuis des années des téléphones parfaitement étanches qui répondaient à une certification IP élevée. Le problème de ces téléphones étanches, c’est qu’ils étaient avant tout destinés aux professionnels. Ils avaient donc tendance à reléguer l’aspect esthétique des choses au second rang derrière la praticité.

Les constructeurs de téléphones portables savent donc faire des téléphones étanches depuis des années. La solution utilisée est aussi vieille que la plomberie, il s’agit des joints en caoutchouc. Le joint, c’est pratique, ça comble tout et ça empêche l’eau de passer à travers des interstices. Le problème, c’est qu’ils prennent de la place et que les constructeurs les ont longtemps placés à l’extérieur de la coque du téléphone plutôt qu’à l’intérieur. En étant visibles, ils enlaidissent le téléphone et lui rajoutent un poids substantiel, ce qui s’avère peu sexy pour le grand public.

Avec le temps, on a peu à peu remplacé des composants sur les coques des téléphones. Les vis ont fait place à de la colle et les joints sont devenus plus fins et surtout plus liquides. La conception du Xperia Z1 a par exemple été pensée pour le rendre étanche. Il n’y plus aucune vis visible, mais simplement une coque fermée, pressée, et entourée de joint liquide. La contrepartie de tout cela, c’est qu’il n’est plus possible de retirer sa batterie.

Galaxy S5

Pour étanchéifier le Galaxy S5, Samsung a mis des joints dans sa coque.

Samsung, de son côté, a pris une voie différente avec le Galaxy S4 Active et le Galaxy S5, qui en partage le procédé d’étanchéité. Ici, il est toujours possible de retirer la coque arrière du téléphone pour y placer une carte SIM ou une carte SD et de changer la batterie à sa guise. Samsung a bien utilisé des joints pour étanchéifier son téléphone, mais il les a placés dans la coque même, de façon à ne protéger que la batterie et certains composants clés. Pour assurer encore plus l’étanchéité des composants électriques, Samsung a même inclus un petit renfoncement en plastique dans le téléphone pour bien s’assurer de l’étanchéité du joint. Nous avons tenté de contacter Samung au sujet du procédé utilisé pour l’étanchéité du smartphone, mais la société coréenne n’a pas voulu répondre à nos questions. Sony s’est montré un peu plus bavard sur le sujet. Bertrand Billier, le responsable du service client chez Sony, nous a en effet affirmé que Sony n’avait déposé aucun brevet ni technologie particulière de son cru pour rendre ses téléphones étanches. Ce qu’il faut retenir, c’est que tout se joue au niveau de la coque et que seule celle-ci assure l’imperméabilité à l’eau. Le procédé est à la fois économique et ingénieux, mais ne garantit jamais une parfaite étanchéité.

Si étanchéifier le matériel électrique contenu à l’intérieur du téléphone est relativement simple avec une bonne coque, tous les constructeurs doivent cependant obligatoirement faire face à au moins deux trous béants : le port jack et le port USB. Certes le port jack est de moins en moins un sujet du fait de sa disparition progressive, une solution avait été trouvée pour le rendre insensible à l’eau (le courant passant dans la prise jack étant trop faible pour créer un court-circuit). Côté USB, des ports certifiés IP67 entourés d’un joint en caoutchouc se sont peu à peu développés.

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La contrepartie de cette étanchéité : le retour des trappes sur les ports USB. 

Un téléphone qui barbote dans l’eau toute la journée : c’est possible (mais pas donné)

Cette garantie de totale étanchéité n’existe donc pas aujourd’hui. Il existe toutefois déjà des technologies qui permettent de rendre les téléphones complètement étanches à l’eau. Les entreprises qui font ça sont présentes depuis quelques années déjà aux plus grands salons d’électronique, et elles sont bien conscientes qu’elles représentent l’avenir.

Pour rendre les téléphones complètement étanches, elles utilisent les nanotechnologies. Ces entreprises (elles sont assez nombreuses : HZO, WaterSeal, P2i) utilisent un revêtement spécial qui épouse les contours de tous les composants et les protège entièrement de toute agression liquide extérieure voire, pour certains, de liquides corrosifs comme les sodas, les jus d’orange ou l’eau de mer. Le principe consiste à recouvrir l’intégralité de la surface de la coque et des composants d’un appareil électrique d’un plasma spécial, secret et breveté.

Ce dernier va fixer une couche de polymères hydrophobes de quelques nanomètres d’épaisseur sur toutes les surfaces de l’appareil. Cette couche est directement attachée à la surface sur laquelle elle a été appliquée, ce qui lui permet de durer aussi longtemps que la durée de vie du composant ou de l’appareil. L’avantage de cette nanotechnologie, c’est qu’elle peut aussi bien s’appliquer aux téléphones portables qu’à n’importe quel autre appareil électrique, mais aussi s’étendre aux vêtements, filtres, revêtements, etc.

p2i

Ces revêtements ont bien des avantages, puisqu’ils n’impliquent pas de surchauffe de l’appareil, permettent une étanchéité égale à un indice IP X7 et ne sont pas nocifs pour la santé (même si ce point n’a encore jamais été vérifié après plusieurs années d’utilisation).

S’il y a encore quelques années ces solutions coutaient plusieurs millions d’euros sur le papier, Samsung a depuis réussi à développer un lubrifiant permettant d’étanchéifier ses smartphones pliants depuis les Galaxy Z Fold 3 et Z Flip 3 parus en 2021, comme le présentait The Verge.

J’ai fait tomber mon smartphone lambda dans l’eau. Que faire ?

Vous l’avez compris à l’issue de cet article, si vous ne possédez pas un portable récent, il y a de bonnes chances que votre téléphone meure au contact de l’eau. Comme pour les humains, il existe toutefois des gestes de premiers secours à appliquer. Plus tôt vous les réalisez, plus vous aurez de chance de sauver votre téléphone.

Sortez donc le plus rapidement possible votre téléphone de l’eau. Si votre téléphone est encore allumé, éteignez-le rapidement de façon à éviter les courts-circuits. Si votre smartphone est éteint, ne tentez surtout pas de le rallumer « pour vérifier s’il fonctionne encore ». Si c’est possible, enlevez la batterie du téléphone ainsi que toutes les cartes insérées dans l’appareil et séchez-les. Puis prenez une serviette et épongez tout ce qu’il est possible de sécher sur l’appareil en faisant en sorte de faire écouler l’eau restante à l’intérieur du téléphone vers l’une des fentes (port USB, port carte SD, etc.). Le but est ici d’enlever le maximum d’eau extérieure par vous-même.

Une fois ces premières étapes passées, il faut maintenant enlever l’eau résiduelle de l’intérieur du téléphone. Il y a deux moyens pour cela. Si vous êtes du genre collectionneur maniaque qui garde systématiquement les sachets de déshumidification des boîtes de chaussures ou des vêtements, alors c’est votre jour de chance. Prenez autant de sachets que vous pouvez et enfermez votre téléphone dans une boîte hermétique (type tupperware) avec les sachets. Ces derniers se chargeront d’absorber l’eau restante avec le temps.

Si vous n’avez pas de sachet déshumidificateurs sous la main, alors un bon vieux paquet de riz (qui est une excellente céréale hydrophile) fera aussi bien l’affaire. Versez le riz dans une boîte hermétique et attendez au moins 24 heures (48 heures sont l’idéal) que le restant d’eau soit absorbé.

La vidéo est en anglais, mais c’est de loin la meilleure qu’on puisse trouver sur YouTube

Passé un à deux jours avec des absorbeurs d’eau, il ne vous reste plus qu’à remettre la batterie du téléphone et espérer qu’il redémarre sans broncher. Évidemment, tout dépend de ce que vous lui avez fait subir : une rapide plongée dans la cuvette des toilettes sera certainement moins dommageable qu’une baignade dans une piscine à l’eau chlorée ou un bain de mer. Sachez toutefois que cet aller-retour en milieu hostile a fait chuter sa durée de vie de façon conséquente. L’écran risque de vous lâcher plus rapidement et l’oxydation ne va pas améliorer la fin de vie de votre téléphone.

À ne pas faire

On terminera ces quelques conseils par les choses qu’il ne faut surtout pas faire en cas de plongée sous-marine inopinée. Ne passez surtout pas votre téléphone sous un sèche-cheveux (même à la plus faible température possible) ni sur une quelconque source de chaleur. Si vous avez déjà fait cuire des pâtes, vous savez que l’eau se transforme en vapeur au contact de la chaleur. Et de la vapeur dans un téléphone enfermé dans une coque ne va certainement pas arranger les composants qui s’y trouvent et l’eau va rester à l’intérieur. D’une manière générale, tout ce qui ne passe pas par la solution décrite plus haut ne fonctionne pas : micro-ondes, congélateur, cotons démaquillants et magie vaudou sont à bannir.


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