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Des chercheurs ont utilisé l’impression 3D et les nanotechnologies pour créer un capteur durable et flexible pour les appareils portables afin de surveiller pratiquement tout, des signes vitaux aux performances sportives.

Un capteur flexible pour surveiller presque tout

Cette nouvelle technologie, mise au point par des ingénieurs de l’Université de Waterloo, associe le caoutchouc de silicone à des couches ultrafines de graphène dans un matériau idéal pour la fabrication de bracelets ou de semelles intérieures de chaussures de course.
Lorsque ce caoutchouc se plie ou se déplace, des signaux électriques sont créés par le graphène nanométrique qui est hautement conducteur et intégré dans sa structure en nid d’abeilles.
« Le silicone nous donne la flexibilité et la durabilité requises pour les applications de biosurveillance, et le graphène qui y est incorporé en fait un capteur efficace », a déclaré Ehsan Toyserkani, directeur de recherche au laboratoire de fabrication d’additifs à échelle multiple (MSAM) de Waterloo. « Tout cela est réuni dans une seule pièce ».
La fabrication d’une structure en caoutchouc de silicone avec des caractéristiques internes aussi complexes n’est possible qu’en utilisant des équipements et des procédés d’impression 3D de pointe – également appelés fabrication d’additifs.

Il résiste à des environnements extrêmes

Ce matériau caoutchouc-graphène est extrêmement flexible et durable, en plus d’être hautement conducteur. « Il peut être utilisé dans les environnements les plus difficiles, dans des températures et une humidité extrêmes », a déclaré Elham Davoodi, un étudiant en doctorat d’ingénierie à Waterloo qui a dirigé ce projet. « Il pourrait même résister à un lavage avec votre linge ».
Ce matériau et le procédé d’impression en 3D permettent de fabriquer des dispositifs sur mesure qui s’adaptent précisément à la morphologie des utilisateurs, tout en améliorant le confort par rapport aux dispositifs existants et en réduisant les coûts de fabrication grâce à la simplicité de fabrication.

Plusieurs applications potentielles

Toyserkani, professeur de génie mécanique et mécatronique, a déclaré que ce capteur caoutchouc-graphène peut être associé à des composants électroniques pour fabriquer des dispositifs portables qui enregistrent les fréquences cardiaques et respiratoires, enregistrent les forces exercées lorsque les athlètes courent, permettent aux médecins de surveiller les patients à distance et de nombreuses autres applications potentielles.
Cette recherche a été publiée dans ACS Nano.
Source : University of Waterloo
Crédit photo : Pixabay