Une invention peut transformer l'un des matériaux les plus largement utilisés pour les applications biomédicales en dispositifs portables pour aider à surveiller la santé cardiaque.

Une équipe de l'Université Purdue a développé des nanogénérateurs triboélectriques portables auto-alimentés (TENG) avec des couches de contact à base d'alcool polyvinylique (PVA) pour surveiller la santé cardiovasculaire. Les TENG aident à conserver l'énergie mécanique et à la transformer en énergie.

Les travaux de l'équipe Purdue sont publiés dans la revue Matériaux avancés .

« Les TENG à base de PVA présentent un grand potentiel pour les dispositifs biomédicaux auto-alimentés et ouvrent des portes à de nouvelles technologies qui utilisent des matériaux biocompatibles largement déployés pour une production économiquement réalisable et écologique de dispositifs fonctionnels en énergie, applications électroniques et capteurs, " a déclaré Wenzhuo Wu, le professeur assistant Ravi et Eleanor Talwar Rising Star en génie industriel au Purdue's College of Engineering, qui dirigeait l'équipe de développement. "Nous transformons le PVA, l'un des polymères les plus utilisés pour les applications biomédicales, en portable, dispositifs triboélectriques auto-alimentés capables de détecter le degré imperceptible de déformation de la peau induite par le pouls humain et de capturer les informations cardiovasculaires codées dans les signaux de pouls avec une haute fidélité."

La santé cardiovasculaire est généralement mesurée par échocardiogramme pour mesurer l'activité électrique dans le cœur ou par photopléthysmographie qui mesure les changements de volume sanguin dans la microvascularisation périphérique.

"Ces technologies peuvent souvent être invasives pour les patients et n'ont pas encore été adaptées en dispositifs portables pour un suivi personnalisé à la demande, " Wu a déclaré. " Les TENG avec des couches de contact de mélange PVA produisent une lecture rapide avec des pics distincts pour l'éjection du sang, reflet du sang dans le bas du corps, et le rejet de sang de la valve aortique fermée, qui peut permettre la détection de maladies cardiovasculaires courantes telles que les maladies cardiovasculaires, coronaropathie et cardiopathie ischémique."

Wu a déclaré que le PVA offre une opportunité précieuse en tant que constituants potentiels des futurs appareils portables auto-alimentés. Les dispositifs triboélectriques à base de PVA peuvent récupérer l'énergie mécanique du corps humain et utiliser cette énergie électrique pour soutenir les opérations d'autres dispositifs biomédicaux.

Wu a déclaré que les dispositifs triboélectriques à base de PVA peuvent fonctionner comme des capteurs auto-alimentés pour détecter et surveiller les activités mécaniques du corps humain dans des applications telles que la surveillance de la santé, interface Homme-machine, robotique téléopérée, l'électronique grand public et les technologies virtuelles et augmentées.