Caltech dévoile une peau électronique équipée de capteurs

Les chercheurs de Caltech ont mis au point une peau électronique qui peut être équipée de capteurs et qui est alimentée par la sueur de son porteur.

Selon Caltech, « l’un des principaux défis de ce type d’appareils portables se situe du côté de l’énergie », a déclaré Wei Gao, responsable du projet.

« Beaucoup de gens utilisent des piles. Certaines personnes ont essayé d’utiliser des cellules solaires ou de récolter la puissance du mouvement humain. Mais nous voulions savoir si la sueur pouvait fournir suffisamment d’énergie pour alimenter les appareils portables. Et la réponse est oui ».

Notre sueur contient des concentrations de lactate. Ce sous-produit des processus métaboliques normaux est absorbé par les piles à combustible de la peau électronique. Ils sont fabriquées à partir de nanotubes de carbone qui hébergent un catalyseur de platine/cobalt. Il y a aussi une enzyme qui décompose le lactate et est maintenu dans une maille composite. Ici, les déchets de l’organisme sont mélangés à l’oxygène de l’air qui nous entoure pour produire de l’eau et du pyruvate.

Selon l’équipe de Caltech, ces biocarburants peuvent produire suffisamment d’électricité continue et stable ; jusqu’à « plusieurs milliwatts par centimètre carré ». Cela permet d’alimenter des capteurs permettant de surveiller, par exemple, le rythme cardiaque. Ainsi que la température du corps et le taux de sucre dans le sang.

« La communication en champ proche est une approche courante pour de nombreux systèmes e-skin sans batterie. Elle ne pourrait être utilisée que pour le transfert d’énergie et la lecture de données sur une très courte distance. », a expliqué M. Gao.

« La communication Bluetooth consomme plus d’énergie mais est une approche plus attrayante avec une connectivité étendue pour des applications médicales et robotiques pratiques ».

Les piles à combustible, les capteurs et le système de communication sans fil sont tous contenus dans un patch en caoutchouc souple et flexible. Il est appliqué directement sur la peau du porteur. Et les chercheurs affirment que la peau électronique alimentée par la sueur peut fonctionner « sur plusieurs jours ».

L’équipe considère ce développement comme une plateforme pour un certain nombre de biocapteurs sans batterie. Mais aussi comme une interface homme-machine qui pourrait être utilisée pour aider à faire fonctionner les futures prothèses.