Les implants médicaux du futur pourraient comporter des plates-formes électroniques reconfigurables qui peuvent changer de forme et de taille de manière dynamique à mesure que les corps changent ou se transforment pour se déplacer d'une zone pour en surveiller une autre dans notre corps.

Dans Lettres de physique appliquée , un groupe de chercheurs de l'Université des sciences et technologies King Abdullah et de l'Université de Californie, Berkeley rapporte une plate-forme électronique reconfigurable en nid d'abeille-serpentine en silicium qui peut se transformer dynamiquement en trois formes différentes :quatre-feuilles (quatre lobes), étoiles et irrégulières.

"Quatrefoils peut être utilisé pour un fonctionnement basé sur des objets rectangulaires, tandis que les étoiles sont pour des architectures plus complexes, et ceux de forme irrégulière sont spécifiquement pour la bioélectronique implantée, " dit Muhammad Hussein, co-auteur et professeur invité à l'Université de Californie, Berkeley.

Avec leur travail, les chercheurs introduisent une nouvelle branche de flexible, électronique extensible - ouvrant la porte à de nouveaux défis d'ingénierie et offrant des opportunités d'innovation dans les technologies biomédicales pouvant être utilisées pour l'administration de médicaments, Surveillance de la santé, diagnostic, guérison thérapeutique, implants et robotique douce.

L'inspiration pour la plate-forme en nid d'abeille du groupe vient de la nature. "Pensez à la floraison des fleurs. Basé sur le même principe, nous avons rassemblé de nombreuses vidéos de fleurs en fleurs, analysé leur motif géométrique et les a utilisés pour notre premier ensemble de conceptions, " dit Hussain. " En particulier, nous avons analysé leur répartition des contraintes de manière itérative, prendre l'architecture de conception, les matériaux et leurs propriétés en considération. C'est un processus fastidieux pour atteindre l'équilibre optimal, mais c'est là que l'ingénierie aide."

Les plateformes électroniques reconfigurables sont conçues pour subir des déformations physiques, comme les étirements, pliant, pliage ou torsion pour se transformer en une autre forme. "Imaginez qu'une plate-forme de laboratoire sur puce soit implantée dans votre corps pour surveiller la croissance d'une tumeur dans la région de l'épaule, " dit Hussain. " Pendant qu'il est implanté, si nous observons une anomalie de la fonction pulmonaire, une plate-forme suffisamment équipée peut changer de forme et de taille, et déménager ou agrandir pour surveiller la fonction pulmonaire. »

Une autre idée que les chercheurs poursuivent activement est un manchon cardiaque portable pour surveiller l'activité cardiaque avec la capacité de pomper mécaniquement le cœur par expansion et contraction répétées en cas de besoin.

« Nous avons encore un long chemin à parcourir pour intégrer la robotique douce avec une électronique à semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire (CMOS) flexible haute performance intégrée sur une variété de plates-formes électroniques reconfigurables, qui sera d'une importance capitale, " a déclaré Hussain. " Il offre de merveilleux défis d'ingénierie, nécessite de véritables efforts multidisciplinaires et a la capacité de lier une variété de disciplines dans des applications qui ne sont tout simplement pas possibles avec l'infrastructure électronique existante."