L’avenir du portatif ? Un fil de lin qui peut être cousu dans votre corps

Il pourrait être utilisé pour créer quelque chose comme un Internet interne, reliant des organes et des tissus avec des capteurs dans un réseau sans couture.

L’électronique flexible est un sujet d’actualité dans la recherche depuis des années, et les scientifiques ont fait de réels progrès en transformant des parties de ces cartes-mères encombrantes dans votre ordinateur portable, en fils d’une épaisseur incroyablement mince, en feuilles d’or, qui peuvent aller sur votre peau comme un tatouage temporaire. Mais regardez un peu plus en profondeur dans la plupart de ces projets, et vous découvrirez qu’il y a un gros problème : Oui, les fils eux-mêmes sont flexibles. Mais quelque part, il y a toujours un processeur bloqué rempli de transistors inflexibles – les interrupteurs marche/arrêt qui alimentent les calculs dans les ordinateurs – qui est fait de la même façon qu’ils ont toujours été faits. Et c’est un gros problème, surtout lorsqu’il s’agit de la promesse de pouvoir être porté pour la médecine ; les dispositifs médicaux internes doivent fléchir et s’écraser avec vos tissus mous.

Une nouvelle percée de l’Université Tufts, qui vient d’être publiée dans ACS Applied Materials and Interfaces, pourrait nous faire entrer rapidement dans une nouvelle ère d’électronique portable, tissée comme des vêtements, et même cousue dans notre peau et nos organes pour suivre notre santé.

Les scientifiques ont développé un transistor en fil de lin. Cela signifie que le fil peut transférer l’électricité comme un fil isolé, être allumé et éteint instantanément comme un processeur, et connecter un réseau de capteurs sur ou dans votre corps.

« Certains des composants électroniques de base flexibles, ils prennent simplement les mêmes composants électroniques rigides et essaient de les maintenir – ils les placent sur un polymère flexible et appellent ça des élections flexibles « , dit Sameer Sonkusale, le directeur principal du Nano Lab chez Tufts qui a mené la recherche. « C’est une idée géniale ! Et ça fonctionne. Nous l’envisagions sous un angle différent, pour rendre les choses intrinsèquement flexibles. Il nous a fallu du temps pour nous rendre compte que les fils sont des substrats extrêmement flexibles, alors pourquoi ne pas en faire des circuits ? »

Fil sous la peau connecté
Fil sous la peau connecté

Le fil lui-même est plongé dans une cuve de gel qui enduit le tissu d’une fine couche de nanotubes de carbone, matériau merveilleux connu pour toutes sortes de propriétés étonnantes, de la conductivité améliorée à la durabilité. Sonkusale souligne que ce processus de production est très simple et évolutif de par sa conception, car l’aspect le plus complexe et le plus difficile du processus est la chimie que son laboratoire a déjà développée. Pour créer le fil de nanotubes dans une usine, il suffit d’un trempage rapide, comme si on procédait à une teinture. En fait, Sonkusale dit qu’on pourrait teindre le fil et ajouter des nanotubes dans le même processus.

Cela signifie que les fabricants de textiles traditionnels devraient avoir peu de difficultés à produire du linge électronique.

Une fois créé, le fil peut toujours être traité comme une fibre normale. « Vous pouvez littéralement prendre une aiguille à coudre ou utiliser n’importe quel procédé pour coudre le transistor sur tout ce que vous voulez, » dit Sonkusale. « Vous pouvez le suturer par voie transdermique dans la peau elle-même. Ce sont des transistors qui peuvent aller n’importe où. »

Étant donné que les microprocesseurs modernes contiennent des milliards de transistors, Sonkusale n’imagine pas un vêtement – même avec des dizaines de milliers de transistors – dont la puissance de traitement est proche de celle de votre smartphone ou de votre ordinateur portable. « L’idée ici n’est pas de concurrencer l’électronique au silicium. Nous n’essayons pas de fabriquer un autre microprocesseur sur un fil « , dit-il. « Mais il y a des applications dans le domaine biomédical quand il n’est pas pratique de mettre une puce de silicium dur à l’intérieur du corps. Ce n’est pas compatible. Il faut regarder les technologies qui peuvent cohabiter avec vos tissus. »

Sonkusale appelle les cas d’utilisation de ses transistors en lin  » traitement sur le fil « . Vous pouvez tisser un réseau dans les vêtements de quelqu’un ou à l’intérieur de son corps, en connectant des douzaines de capteurs, en coordonnant un contrôle efficace de l’alimentation et en pré-gérant les données très près de la source. Il peut également amplifier le signal du capteur. Dans un sens pratique, tout ce réseau de commutateurs pourrait être comme un petit Internet dans votre corps, tous accessibles par un seul fil à travers votre peau plutôt que des milliers de fils qui dépassent.

À l’heure actuelle, le laboratoire de Sonkusale étudie déjà comment le fil peut être transformé en un pansement portable, comme un pansement intelligent qui pourrait suivre l’évolution d’une plaie en temps réel. Bientôt, il aimerait commencer à tester la technologie sur des tissus animaux, pour voir comment les corps réagissent à la matière. Il soupçonne que la chimie devra être réglée pour minimiser l’inflammation, et une grande question sera de savoir si la fibre elle-même résiste bien à l’intérieur des tissus. Mais il est optimiste, et avec un financement qu’il n’a pas encore obtenu, il imagine que les essais sur les humains pourraient commencer d’ici deux à cinq ans.

« Il y a très peu d’arguments[nécessaires] pour dire que, si vous trouvez la chimie, cela pourrait fonctionner mieux dans la peau et les tissus que toute autre chose que nous essayons aujourd’hui, » dit Sonkusale. Dans l’intervalle, les entreprises privées peuvent obtenir une licence du laboratoire de Sonkusale pour développer elles-mêmes des produits électroniques portables flexibles.

Via Fastcompany

Quelle nouvelle !!

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