Les bébés malades dans des régions reculées du monde pourraient être surveillés à distance grâce à une nouvelle technologie portable conçue par des physiciens de l'Université du Sussex. Et les parents à la maison, préoccupé par le risque de mort subite du nourrisson, pourraient suivre les rythmes cardiaques et respiratoires de leurs nouveaux bébés avec des mises à jour automatiques sur leurs téléphones intelligents, utilisant la technologie de style « traqueur de fitness » intégrée aux pyjamas pour bébés.

Les capteurs discrets - les dispositifs à base de liquide les plus sensibles jamais développés - pourraient également être transformateurs pour toute personne souffrant d'affections mortelles telles que l'apnée du sommeil. En outre, parce que le graphène est bon marché à produire, la nouvelle percée devrait être abordable.

Professeur Alan Dalton, de l'École des mathématiques et des sciences physiques, et son équipe de physiciens de l'Université du Sussex ont créé un liquide fabriqué à partir d'une émulsion de graphène, eau et huile, qui conduit l'électricité. La percée est décrite dans un article publié aujourd'hui, mardi 9 janvier 2018, dans la revue à comité de lecture de la Royal Society of Chemistry Nanoéchelle . Un prototype a été créé et l'équipe discute avec des sponsors commerciaux pour financer d'autres recherches afin que le produit puisse être mis sur le marché.

L'équipe a été inspirée pour créer ce nouveau moniteur de santé après que la Fondation Bill et Melinda Gates a appelé à de nouvelles technologies de santé portables abordables pour les bébés dans des situations où les ressources sont rares.

Le graphène est un matériau bidimensionnel composé d'atomes de carbone qui est fort, souple et conducteur. Lorsqu'un canal ou un tube contenant le liquide est étiré, même d'une petite quantité, la conductivité du liquide change. Cela signifie que les fréquences respiratoires et le pouls des personnes portant l'appareil peuvent être suivis.

Parce que la nouvelle technologie liquide est si sensible, il capte de très petits signaux lorsqu'il est attaché au corps. Afin de surveiller les pouls des bébés en ce moment, des capteurs maladroits doivent être attachés aux petits pieds ou aux mains des bébés, qui tombent souvent. L'information est ensuite relayée à un moniteur par des fils qui peuvent restreindre les mouvements de l'enfant.

Le développement technologique du professeur Dalton verrait la surveillance se faire sans fil et de manière non invasive avec une bande de type « tracker de fitness » – ou même intégrée dans le tissu d'un gilet à capteur pour le bébé à porter.

Le professeur Dalton déclare :« En utilisant les émulsions liquides conductrices que nous avons développées, nous produirons pas cher, capteurs portables à base de graphène. Les appareils seront confortables, non invasif et peut fournir des diagnostics intuitifs de la respiration et de la fréquence cardiaque. Nous aurons éventuellement un costume que le bébé pourra porter et qui lira toutes les informations vitales sans fil. Nous espérons que cela sera disponible d'ici deux à quatre ans.

"En laboratoire, nous avons créé un capteur qui a le potentiel d'améliorer considérablement la détection précoce des symptômes potentiellement mortels tels que l'apnée du sommeil ou l'arythmie cardiaque, où la surveillance constante avec des équipements conventionnels est un défi en dehors de l'environnement hospitalier."

"Bien sûr, le potentiel ultime est plus large que cela. Toute personne intéressée par le suivi de son rythme cardiaque ou respiratoire - les joggeurs par exemple - peut être intéressée à porter cette technologie dans son équipement d'exercice. J'ai eu l'idée de la nouvelle émulsion de graphène au au cœur de cette technologie tout en faisant de la vinaigrette - qui est un type d'émulsion - à la maison avec ma fille. C'est incroyable comment, en tant que scientifiques, nous nous inspirons du monde quotidien qui nous entoure."

Dr Matthieu Large, chercheur principal sur le projet à la Faculté des mathématiques et des sciences physiques, décrit le nouveau développement :« Ce que nous avons fait est similaire à la façon dont vous pourriez faire une vinaigrette ; en secouant ensemble l'eau et l'huile, vous faites de minuscules gouttelettes d'un liquide flottant dans l'autre parce que les deux ne se mélangent pas. Normalement, les gouttelettes se rassembleraient toutes et les liquides se sépareraient avec le temps, comme les gouttelettes d'une lampe à lave. Nous avons résolu ce problème en ajoutant du graphène. Le graphène, qui fait un atome d'épaisseur, se trouve à la surface des gouttelettes et les empêche de fusionner."

Le Dr Large poursuit :« Ce qui est assez excitant avec ce nouveau type de liquide conducteur, c'est sa sensibilité à l'étirement. Lorsque les particules de graphène sont assemblées autour des gouttelettes de liquide, les électrons peuvent passer d'une particule à l'autre ; est conducteur. Lorsque nous étirons nos capteurs, nous pressons et déformons les gouttelettes ; cela éloigne les particules de graphène et rend beaucoup plus difficile le saut des électrons à travers le système. La sensibilité de ce nouveau type de capteur de contrainte est en fait beaucoup plus élevée que beaucoup de technologies existantes, et c'est l'appareil à base de liquide le plus sensible jamais signalé par une marge assez importante. »

Le professeur Dalton déclare :« Le graphène est très abordable car il peut être produit à l'aide de graphite naturel, cela pourrait donc être déployé à grande échelle. C'est une bonne nouvelle pour les services de santé, car la nouvelle technologie ne sera pas coûteuse à fabriquer et à acheter. Cela signifie également qu'il doit être abordable pour les particuliers. »