Close of fine bioelectronic silk sensor being wound around a forefinger then a little finger.

Jean Delaunay

Ces capteurs sont aussi fins que de la soie d’araignée et peuvent surveiller la santé humaine

Les chercheurs affirment que l’empreinte environnementale de la fabrication de la fibre est également faible.

Les bioingénieurs ont réussi à développer des capteurs aussi fins que la soie d’araignée.

Des chercheurs de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni affirment que ces capteurs extrêmement légers pourraient être utilisés pour surveiller la santé humaine, comme les battements cardiaques, ou pour détecter des changements détaillés dans l’environnement.

Les capteurs sont 50 fois plus fins que les cheveux humains et si légers que les scientifiques ont pu imprimer la fibre directement sur un pissenlit sans qu’elle ne s’effondre.

Dans une étude récemment publiée, le capteur a été testé pour capter des signaux tels que les battements cardiaques de la même manière qu’un électrocardiogramme (ECG).

L’équipe de recherche affirme que les capteurs sont si imperceptibles qu’ils peuvent être utilisés sur des bébés ou des animaux sans qu’ils s’en aperçoivent.

« Il est vraiment difficile de mesurer un ECG sur un bébé, par exemple, en continu, ce sera donc une application très importante. Vous mettez ces minuscules fibres, (elles) n’interfèrent pas avec elles, et elles peuvent alors réellement, le L’ECG peut être mesuré en continu », a déclaré Yan Yan Shery Huang, chercheuse principale et bio-ingénieure à l’Université de Cambridge.

« Je peux aussi penser aux animaux. Donc, si vous aimez certaines zones (de la peau), vous pouvez vous débarrasser des poils de l’animal, puis y mettre les fibres, et ils n’aimeront pas du tout accéder à cet appareil », a ajouté Huang.

L’équipe a testé les fibres bioélectroniques sur des surfaces comprenant un embryon de poulet, démontrant qu’elles étaient imperceptibles tout en offrant des performances de capteur de haute qualité.

Selon l’équipe, les capteurs d’une personne pourraient capter les signaux d’une autre personne en contact.

« Si nous mettons les fibres, par exemple, sur le bout de nos doigts, puis que nous touchons une autre personne, nous pouvons alors réellement détecter l’ECG d’une autre personne sans aucun appareil portable. Alors imaginez un peu comme les médecins peuvent potentiellement, ou peut-être les mères, ils peuvent réellement portent les capteurs, touchent leurs bébés et détectent leur signal ECG », a déclaré Huang.

La fibre est composée principalement de trois composants : un matériau polymère qui permet à ce matériau de pénétrer dans la fibre, de l’acide hyaluronique qui est similaire à la peau humaine permettant à la fibre d’être en contact avec la peau, et un polymère semi-conducteur qui transfère le signal électrique de le corps.

Un doigt d'une main attaché à un ECG disponible dans le commerce et un doigt de l'autre main avec un fil connecté à la fibre bioélectronique
Un doigt d’une main attaché à un ECG disponible dans le commerce et un doigt de l’autre main avec un fil connecté à la fibre bioélectronique

« Empreinte environnementale extrêmement faible »

La plupart des capteurs flexibles existants sont en plastique, ce qui peut constituer un risque biologique lors de leur élimination. L’impression 3D génère moins de gaspillage mais ne permet pas d’imprimer aussi finement que les fibres bioélectroniques contenant le polymère biocompatible, l’acide hyaluronique et l’oxyde de polyéthylène.

Bien qu’elle soit synthétique, l’empreinte environnementale liée à la fabrication de la fibre est également extrêmement faible, selon l’équipe de recherche.

La nouvelle fibre peut être emportée par lavage à la fin de son utilisation, générant moins d’un milligramme de déchets, comparable à une charge de linge typique qui produit entre 600 et 1 500 milligrammes de déchets de fibres, selon les chercheurs.

Ils ont ajouté que la fibre peut être facilement fabriquée sur place. Contrairement à de nombreux produits existants qui doivent être fabriqués dans des « salles blanches » coûteuses et qui créent une empreinte carbone plus importante.

« L’ensemble du cycle de vie de cette interface de capteur a très, très peu d’impact sur l’environnement. C’est comme les araignées, vous pouvez les réparer à la demande, vous pouvez les créer n’importe où, donc sans installations centralisées, sans utiliser de processus très gourmands en énergie, c’est un coût très faible. traitement des déchets », explique Huang.

Dans l’étude, les chercheurs ont écrit que la fibre pourrait être appliquée dans des domaines autres que la santé, comme la réalité virtuelle ou les textiles électroniques. Ils pourraient également être utilisés pour améliorer la « sensation de réalité » dans les jeux ou comme capteurs environnementaux.

Pour en savoir plus sur cette histoire, regardez la vidéo dans le lecteur multimédia ci-dessus.

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