Des chaussettes intelligentes aux vêtements d'entraînement qui mesurent l'effort, Les capteurs corporels portables sont en train de devenir la dernière technologie « incontournable ». Maintenant, les scientifiques rapportent qu'ils sont sur le point d'utiliser de la soie, l'un des tissus les plus convoités au monde, développer une génération plus sensible et flexible de ces appareils polyvalents qui surveillent un grand nombre de fonctions corporelles en temps réel.

Les chercheurs présentent leurs travaux aujourd'hui à la 254e réunion et exposition nationale de l'American Chemical Society (ACS). ACS, la plus grande société scientifique du monde, tient la réunion ici jusqu'à jeudi. Il comporte près de 9, 400 présentations sur un large éventail de sujets scientifiques.

« Il y a tout un monde de possibilités pour les capteurs en soie en ce moment. La soie est le matériau idéal pour fabriquer des capteurs qui se portent sur le corps, " Yingying Zhang, Doctorat., dit. "Une possibilité que nous prévoyons est qu'ils soient utilisés comme un système sans fil intégré qui permettrait aux médecins de surveiller plus facilement les patients à distance afin qu'ils puissent répondre à leurs besoins médicaux plus rapidement que jamais auparavant."

Capteurs corporels, qui sont généralement fabriqués avec des semi-conducteurs, ont montré un grand potentiel pour la surveillance de la santé humaine. Mais ils ont des limites. Par exemple, capteurs de contrainte, qui mesurent les variations de force, ne peut pas être à la fois très sensible et très extensible. Soie, un matériau naturel plus résistant que l'acier et plus souple que le nylon, pourrait surmonter ces problèmes. La fibre est également légère et biocompatible. Cependant, la soie ne conduit pas très bien l'électricité. Pour relever ce défi, Zhang et ses collègues de l'Université Tsinghua en Chine ont cherché un moyen d'augmenter la conductivité de la soie afin qu'elle puisse être utilisée avec succès dans les dispositifs de détection du corps.

Les chercheurs ont décidé d'essayer deux stratégies différentes. Dans une approche, ils ont traité la soie dans un environnement de gaz inerte avec des températures allant de 1, 112 degrés à 5, 432 degrés Fahrenheit. Par conséquent, la soie s'est imprégnée de carbone dopé N avec quelques particules graphitées, qui est électriquement conducteur. En utilisant cette technique, les scientifiques ont développé des capteurs de contrainte, capteurs de pression et un capteur bimode capable de mesurer simultanément la température et la pression.

Dans l'autre approche, l'équipe a donné du graphène ou des nanotubes de carbone aux vers à soie. Certaines de ces nanoparticules ont été naturellement incorporées dans la soie produite par les vers. Jusque là, cette méthode n'a pas produit de fibres électriquement conductrices, mais les chercheurs expérimentent toujours cette technique et espèrent pouvoir la faire fonctionner.

Sur la base des résultats préliminaires, Zhang souhaite explorer les moyens de créer un ensemble intégré de tissus à base de soie, des capteurs autonomes qui seraient alimentés par des nano-générateurs. Elle suggère également que les capteurs de soie de son équipe pourraient être utilisés pour construire des robots plus réalistes capables de détecter le toucher, la température ou l'humidité et peut même distinguer les voix de différentes personnes.