(Phys.org) -- Les propriétés complexes du bout des doigts ont été imitées et recréées à l'aide de dispositifs semi-conducteurs dans ce que les chercheurs espèrent conduire au développement de gants chirurgicaux avancés.

Les appareils, démontré être capable de répondre avec une grande précision aux contraintes et contraintes associées au toucher et au mouvement des doigts, sont une étape vers la création de gants chirurgicaux à utiliser dans les procédures médicales telles que les ablations locales et les échographies.

Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, La Northwestern University et la Dalian University of Technology ont publié leur étude aujourd'hui, 10 août dans la revue Nanotechnologie .

Offrir des directives pour la création de ces dispositifs de stimulation électrotactile à utiliser sur le bout des doigts des chirurgiens, leur article décrit les matériaux, stratégies de fabrication et conceptions de dispositifs, en utilisant ultrafin, extensible, électronique à base de silicium et capteurs souples qui peuvent être montés sur une « peau » artificielle et adaptés au bout des doigts.

"Imaginez la capacité de détecter les propriétés électriques des tissus, puis retirer localement ce tissu, précisément par ablation locale, le tout du bout des doigts à l'aide de gants chirurgicaux intelligents. Alternativement, ou peut-être en plus, une échographie pourrait être possible, " a déclaré le co-auteur de l'étude, le professeur John Rogers.

Les chercheurs suggèrent que la nouvelle technologie pourrait ouvrir des possibilités pour les robots chirurgicaux qui peuvent interagir, en mode contact doux, avec leur environnement par le toucher.

Le circuit électronique sur la "peau" est composé de motifs de lignes conductrices d'or et de feuilles ultrafines de silicium, intégré sur un polymère souple appelé polyimide. La feuille est ensuite gravée dans une géométrie à mailles ouvertes et transférée sur une fine feuille de caoutchouc de silicone moulée dans la forme précise d'un doigt.

Cette « peau » électronique, ou manchette de doigt, a été conçu pour mesurer les contraintes et les contraintes au bout des doigts en mesurant le changement de capacité - la capacité de stocker une charge électrique - des paires de microélectrodes dans le circuit. Les forces appliquées ont diminué l'espacement dans la peau qui, à son tour, augmenté la capacité.

L'appareil du bout des doigts pourrait également être équipé de capteurs pour mesurer le mouvement et la température, avec des appareils de chauffage à petite échelle comme actionneurs pour l'ablation et d'autres opérations connexes

Les chercheurs ont expérimenté l'électronique à l'intérieur de l'appareil, en contact avec la peau du porteur, et aussi à l'extérieur. Ils croient que parce que l'appareil exploite des matériaux et des techniques de fabrication adoptés par l'industrie des semi-conducteurs établie, les processus peuvent être mis à l'échelle pour une utilisation réaliste à un coût raisonnable.

« Le résultat le plus important est peut-être que nous sommes en mesure d'intégrer des fonctions multifonctionnelles, technologies de dispositifs à semi-conducteurs au silicium sous forme de soft, tridimensionnel, peaux moulantes, adapté à l'intégration non seulement du bout des doigts mais aussi d'autres parties du corps, " a poursuivi le professeur Rogers.

En effet, les chercheurs ont désormais l'intention de créer une « peau » à intégrer sur d'autres parties du corps, comme le cœur. Dans ce cas, un appareil envelopperait toute la surface 3D du cœur, comme une chaussette, pour fournir diverses fonctions de détection et d'actionnement, fournir des dispositifs chirurgicaux et de diagnostic avancés pertinents pour les arythmies cardiaques.

Les défis futurs incluent la création de matériaux et de schémas pour fournir à l'appareil des données et une alimentation sans fil.