(PhysOrg.com) -- L'imitation du système nerveux humain pour des applications bioniques pourrait devenir une réalité à l'aide d'une méthode développée au Oak Ridge National Laboratory pour traiter les nanotubes de carbone.

Bien que ces nanostructures aient des propriétés électriques et autres qui les rendent intéressantes à utiliser comme faisceaux de neurones artificiels dans les prothèses, le défi a été de fabriquer des faisceaux avec suffisamment de fibres pour correspondre à celui d'un véritable faisceau de neurones. Avec la technologie actuelle, le seul poids des fils nécessaires pour correspondre à la densité des récepteurs, même au bout des doigts, rendrait impossible l'adaptation. Maintenant, en adaptant la technologie classique de tréfilage des fibres de verre pour transformer les nanotubes de carbone en assemblages multicanaux, les chercheurs pensent qu'ils sont sur une voie qui pourrait conduire à une percée.

"Notre objectif est d'utiliser notre découverte pour imiter la conception de la nature en utilisant des capteurs artificiels pour restaurer efficacement la capacité d'une personne à détecter les objets et les températures, " dit Ilia Ivanov, chercheur à la Division des sciences des matériaux du Centre pour la nanophase. Ivanov et ses collègues de l'ORNL ont récemment publié un article dans Nanotechnologie qui décrit la méthode de traitement des nanotubes de carbone en vrac dans un faisceau avec près de 20, 000 chaînes individuelles.

Finalement, l'objectif est de dupliquer la fonction d'un système vivant en combinant la technologie existante de tréfilage de fibres de verre avec la multifonctionnalité des nanotubes de carbone à l'échelle submicronique (0,4 micron), selon Ivanov, qui a décrit le processus.

"Nous fabriquons ce matériau d'une manière similaire à ce que vous avez peut-être fait au lycée lors de la fabrication d'un capillaire en verre sur un bec Bunsen, dit Ivanov. tu prendrais le tube de verre, chauffer et tirer, ou dessiner, dès que le verre est devenu mou."

Ivanov et John Simpson de la division des sciences de la mesure et de l'ingénierie des systèmes font quelque chose de similaire, sauf qu'ils utilisent des milliers de tubes de verre remplis de poudre de nanotubes de carbone. Après plusieurs cycles de tirage, ils ont démontré qu'ils pouvaient fabriquer des fibres à peine quatre fois plus épaisses qu'un cheveu humain en contenant 19, 600 canaux submicroniques avec chaque canal rempli de carbone conducteur. Chaque canal contenant des nanotubes de carbone est isolé électriquement de ses voisins par du verre afin de pouvoir être utilisé comme canal de communication individuel.

Avec cette réalisation, les chercheurs se rapprochent de la réalisation de l'un de leurs objectifs.

"La main humaine a une densité de récepteurs au bout des doigts d'environ 2, 500 par centimètre carré et environ 17, 000 récepteurs tactiles dans la main, " a déclaré Ivanov. " Donc, en termes de densité de canaux, nous sommes déjà dans la fourchette nécessaire pour 17, 000 récepteurs dans la main."

Ce composite multicanal a de nombreuses autres utilisations potentielles, notamment dans les applications aéronautiques et spatiales, où le faible poids des fils conducteurs est important,
Les prochaines étapes consistent à rendre ces canaux hautement conducteurs, puis à afficher la communication du capteur via des canaux individuels.