211service.com
Tatouages électroniques adhésifs
Les chercheurs ont fabriqué des appareils électroniques extensibles et ultrafins qui adhèrent à la peau comme un tatouage temporaire et peuvent mesurer l'activité électrique du corps. Ces tatouages électroniques pourraient permettre aux médecins de diagnostiquer et de surveiller des conditions telles que l'arythmie cardiaque ou les troubles du sommeil de manière non invasive.
Pince moi: Ces éléments microélectroniques sont capables de se froisser, de se plier et de se tordre avec la peau, même lorsqu'elle est pincée, sans se casser ni se détacher.
John A. Rogers, professeur de science des matériaux à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, a développé un prototype qui peut reproduire les capacités de surveillance des électrocardiogrammes volumineux et d'autres dispositifs médicaux qui sont normalement limités à un environnement clinique ou de laboratoire. Ce travail a été présenté aujourd'hui à La science .
Pour obtenir une électronique flexible et extensible, Rogers a utilisé un principe qu'il avait déjà utilisé pour obtenir la flexibilité des substrats. Il a fabriqué les composants, tous composés de matériaux traditionnels haute performance comme le silicium, non seulement incroyablement minces, mais également structurés en une forme serpentine qui leur permet de se déformer sans se casser. Le résultat, dit Rogers, est que l'ensemble du système adopte ce type de mise en page en toile d'araignée.
Dans le passé, dit Rogers, il était capable de créer des appareils qui étaient soit flexibles mais non extensibles, soit extensibles mais non flexibles. En particulier, ses travaux antérieurs étaient limités par le fait que les parties électroniques de ses conceptions ne pouvaient pas fléchir et s'étirer autant que le substrat sur lequel elles étaient montées.
Le tatouage électronique atteint les propriétés mécaniques de la peau, qui peut résister à la torsion, à la piqûre et à la traction sans se casser. Le tatouage de Rogers peut également se conformer à la topographie de la peau ainsi que s'étirer et se déplacer avec elle. Il peut être porté pendant de longues périodes sans produire l'irritation qui résulte souvent des rubans adhésifs et de l'électronique rigide. Bien que les tests préliminaires de Rogers aient impliqué un substrat sur mesure, il a également démontré que l'électronique pouvait être montée sur un tatouage temporaire disponible dans le commerce.
Le prototype était équipé d'électrodes pour mesurer les signaux électriques produits par l'activité musculaire et cérébrale. Cela pourrait être utile pour le diagnostic non invasif de l'apnée du sommeil ou la surveillance de l'activité cardiaque des bébés prématurés. Il serait également possible, dit Rogers, d'utiliser les tatouages pour stimuler les muscles des patients en réadaptation physique, bien que cette utilisation n'ait pas été démontrée dans l'article.
Pour démontrer le potentiel de l'appareil en tant qu'interface homme-ordinateur, Rogers a monté l'un des tatouages sur la gorge d'une personne et a utilisé des mesures de l'activité électrique dans les muscles de la gorge pour contrôler un jeu informatique. Le signal de l'appareil contenait suffisamment d'informations pour que le logiciel puisse distinguer les mots prononcés à gauche, à droite, en haut et en bas pour contrôler un curseur à l'écran.
L'appareil comprenait des capteurs de température, de contrainte et de signaux électriques du corps. Il abritait également des LED pour fournir un retour visuel ; photodétecteurs pour mesurer l'exposition à la lumière; et de minuscules émetteurs et récepteurs radio. L'appareil est suffisamment petit pour ne nécessiter que de minuscules quantités d'énergie, qu'il peut récupérer via de minuscules cellules solaires et via une bobine sans fil qui reçoit l'énergie d'un émetteur à proximité. Rogers espère intégrer une sorte de capacité de stockage d'énergie, comme une petite batterie, dans un avenir proche. Les chercheurs travaillent également à rendre l'appareil sans fil .
En fin de compte, dit Rogers, nous voulons avoir une intégration beaucoup plus intime avec le corps, au-delà du simple montage de quelque chose de très près de la peau. Il espère que ses appareils pourront éventuellement utiliser les informations chimiques de la peau en plus des informations électriques.