Les chercheurs ont utilisé l'impression 3D et la nanotechnologie pour créer un capteur flexible pour les appareils portables pour surveiller tout, des signes vitaux aux performances sportives.

La nouvelle technologie, développé par des ingénieurs de l'Université de Waterloo, combine du caoutchouc de silicone avec des couches ultra-fines de graphène dans un matériau idéal pour fabriquer des bracelets ou des semelles intérieures dans les chaussures de course.

Lorsque ce matériau en caoutchouc se plie ou bouge, les signaux électriques sont créés par le très conducteur, du graphène à l'échelle nanométrique intégré dans sa structure en nid d'abeilles.

"Le silicone nous donne la flexibilité et la durabilité requises pour les applications de biosurveillance, et l'ajouté, le graphène embarqué en fait un capteur efficace, " a déclaré Ehsan Toyserkani, directeur de recherche au laboratoire de fabrication additive multi-échelle (MSAM) de Waterloo. "C'est tout ensemble dans une seule partie."

La fabrication d'une structure en caoutchouc de silicone avec des caractéristiques internes aussi complexes n'est possible qu'à l'aide d'équipements et de processus d'impression 3D de pointe, également connus sous le nom de fabrication additive.

Le matériau caoutchouc-graphène est extrêmement flexible et durable en plus d'être très conducteur.

"Il peut être utilisé dans les environnements les plus difficiles, dans des températures et humidité extrêmes, " a déclaré Elham Davoodi, un doctorat en ingénierie. étudiant à Waterloo qui a dirigé le projet. "Il pourrait même supporter d'être lavé avec votre linge."

Le matériau et le processus d'impression 3D permettent aux appareils sur mesure de s'adapter précisément à la morphologie des utilisateurs, tout en améliorant le confort par rapport aux appareils portables existants et en réduisant les coûts de fabrication grâce à la simplicité.

Jouetserkani, professeur de génie mécanique et mécatronique, a déclaré que le capteur de caoutchouc-graphène peut être associé à des composants électroniques pour fabriquer des appareils portables qui enregistrent les fréquences cardiaques et respiratoires, enregistrer les forces exercées lorsque les athlètes courent, permettre aux médecins de surveiller à distance les patients et de nombreuses autres applications potentielles.

Des chercheurs de l'Université de Californie, Los Angeles et l'Université de la Colombie-Britannique ont collaboré au projet.

Le dernier d'une série d'articles sur la recherche, "Capteurs en silicone poreux dopés en surface ultra-robustes imprimés en 3D pour la biosurveillance portable, " apparaît dans le journal ACS Nano .