Alors que le cancer, le diabète et les maladies cardiaques figurent parmi les principales causes d’invalidité et de décès aux États-Unis, imaginez une solution de surveillance à domicile à long terme qui pourrait détecter ces maladies chroniques à un stade précoce et conduire à des interventions opportunes.
Zheng Yan et une équipe de chercheurs de l’université du Missouri ont peut-être une solution. Ils ont créé un matériau ultradoux semblable à de la peau – qui est à la fois respirant et extensible – pour le développement d’un dispositif bioélectronique portable sur la peau, capable de suivre simultanément plusieurs signes vitaux tels que la pression sanguine, l’activité cardiaque électrique et l’hydratation de la peau.
“Notre objectif global est de contribuer à améliorer la biocompatibilité à long terme et la précision durable de la bioélectronique portable grâce à l’innovation de ce matériau poreux fondamental qui possède de nombreuses propriétés nouvelles.” A déclaré Zheng Yan, professeur adjoint au département de génie chimique et biomédical et au département de génie mécanique et aérospatial.
Fabriqué à partir d’un composite liquide-métal-élastomère, la principale caractéristique du matériau est sa douceur semblable à celle de la peau.
“Il est ultradoux et ultra-étirable, de sorte que lorsque le dispositif est porté sur le corps humain, il sera mécaniquement imperceptible pour l’utilisateur“, a déclaré Yan. “Vous ne pouvez pas le sentir, et vous l’oublierez probablement. En effet, les gens peuvent ressentir environ 20 kilopascals ou plus de pression lorsque quelque chose est étiré sur leur peau, et ce matériau crée moins de pression que cela.“
Ses propriétés antibactériennes et antivirales intégrées peuvent également contribuer à empêcher la formation d’agents pathogènes nocifs à la surface de la peau sous le dispositif pendant une utilisation prolongée.
“Nous appelons cela un découplage mécanique et électrique, de sorte que lorsque le matériau est étiré, il n’y a qu’un petit changement dans la performance électrique pendant le mouvement humain, et le dispositif peut encore enregistrer des signaux biologiques de haute qualité du corps humain“, a déclaré Yan.
Alors que d’autres chercheurs ont travaillé sur des conceptions similaires pour des composites élastomères métal-liquide, Yan a déclaré que l’équipe de MU a une approche nouvelle parce que le matériau “poreux” respirant qu’ils ont développé peut empêcher le métal liquide de fuir lorsque le matériau est étiré pendant que le corps humain bouge.
Ces travaux s’appuient sur la preuve de concept existante de l’équipe, comme le démontrent leurs travaux antérieurs, notamment un moniteur cardiaque en cours de développement. À l’avenir, M. Yan espère que les données biologiques recueillies par le dispositif pourront être transmises sans fil à un smartphone ou à un appareil électronique similaire pour être partagées avec les professionnels de la santé.
Source :
University of Missouri-Columbia
Photo de Tara Winstead
