Les capteurs de pression s'enroulent et épousent la forme des doigts tout en mesurant avec précision la répartition de la pression. Crédit : 2016 Laboratoire Someya
Les professionnels de la santé pourraient un jour dépister physiquement le cancer du sein en utilisant des gants en caoutchouc sensibles à la pression pour détecter les tumeurs, grâce à une transparence, capteur de pression flexible et sensible nouvellement développé par les équipes japonaises et américaines.
Les capteurs de pression conventionnels sont suffisamment flexibles pour s'adapter aux surfaces molles telles que la peau humaine, mais ils ne peuvent pas mesurer avec précision les changements de pression une fois qu'ils sont tordus ou froissés, ce qui les rend impropres à une utilisation sur des surfaces complexes et en mouvement. En outre, il est difficile de les réduire en dessous de 100 micromètres d'épaisseur en raison des limitations des méthodes de production actuelles.
Pour résoudre ces problèmes, une équipe internationale de chercheurs dirigée par le Dr Sungwon Lee et le professeur Takao Someya de la Graduate School of Engineering de l'Université de Tokyo a développé un capteur de pression de type nanofibre qui peut mesurer la distribution de la pression sur des surfaces arrondies telles qu'un ballon gonflé et maintenir sa précision de détection même courbé sur un rayon de 80 micromètres, équivalent à seulement deux fois la largeur d'un cheveu humain. Le capteur mesure environ 8 micromètres d'épaisseur et peut mesurer la pression à 144 emplacements à la fois.
Le dispositif démontré dans cette étude est constitué de transistors organiques, interrupteurs électroniques fabriqués à partir de matériaux organiques à base de carbone et d'oxygène, et une structure de nanofibres sensible à la pression. Des nanotubes de carbone et du graphène ont été ajoutés à un polymère élastique pour créer des nanofibres d'un diamètre de 300 à 700 nanomètres, qui se sont ensuite enchevêtrés les uns dans les autres pour former un transparent, structure poreuse fine et légère.
Le capteur de pression flexible épouse la forme d'un ballon gonflé. Même lorsque le capteur est étiré et déformé avec la forme du ballon, l'appareil mesure toujours avec précision la répartition de la pression. Crédit : 2016 Laboratoire Someya
"Nous avons également testé les performances de notre capteur de pression avec un vaisseau sanguin artificiel et avons constaté qu'il pouvait détecter de petits changements de pression et la vitesse de propagation de la pression, " dit Lee. Il continue, "L'électronique flexible a un grand potentiel pour les dispositifs implantables et portables. J'ai réalisé que de nombreux groupes développaient des capteurs flexibles capables de mesurer la pression, mais aucun d'entre eux n'est adapté à la mesure d'objets réels car ils sont sensibles à la distorsion. C'était ma principale motivation et je pense nous avons proposé une solution efficace à ce problème."
