Alors que la recherche est en plein essor dans le domaine des implants médicaux à ingérer, un défi majeur reste à surmonter : savoir comment alimenter ces dispositifs minuscules quand ils sont placés profondément dans un corps humain. Les batteries traditionnelles sont volumineuses, contiennent des produits chimiques toxiques et doivent être remplacées périodiquement, mais de nouvelles recherches du MIT et du Brigham and Women’s Hospital ont démontré un moyen d’alimenter les dispositifs implantés en utilisant les ondes radio.

Depuis quelques années, les chercheurs savent que les ondes radio ambiantes peuvent être détournées pour générer de petites quantités d’énergie destinées aux petits appareils. L’obstacle à la transformation de cette technologie en dispositifs implantables est que ces ondes ne pénètrent généralement pas très loin dans les tissus humains.

L’année dernière, une équipe composée de chercheurs du MIT, de Harvard et du Brigham and Women’s Hospital a d’abord fait la démonstration d’une nouvelle façon innovante d’alimenter les implants en utilisant les ondes radio. Cette technique, appelée couplage à mi-champ, a permis d’alimenter plusieurs antennes à l’intérieur d’un modèle animal à des niveaux suffisamment élevés pour faire fonctionner une gamme de dispositifs médicaux.

Cette étude antérieure avait encore besoin de son dispositif de transmission externe pour prendre place sur la peau à l’extérieur du corps. Maintenant, au sein d’une nouvelle recherche qui sera présentée à la conférence de l’Association pour l’Informatique Spéciale sur la Communication de Données (SIGCOMM) en août, l’équipe a affiné la technologie pour montrer que des appareils aussi profonds que 10 cm à l’intérieur d’un corps, pouvaient être efficacement alimentés à une distance de 1 m.

Le nouveau système appelé « In Vivo Networking » (IVN), implique l’émission de plusieurs ondes radio à des fréquences différentes.

«Nous avons choisi des fréquences légèrement différentes les unes des autres et, ce faisant, nous savons qu’à un moment donné elles atteindront leurs sommets en même temps», explique Fadel Adib, auteur principal de la nouvelle étude. « Quand elles atteignent leurs sommets en même temps, elles sont capables de surmonter le seuil d’énergie nécessaire pour alimenter l’appareil. »

Le prototype testé dans cette nouvelle étude était de la taille d’un grain de riz mais les chercheurs suggèrent qu’il pourrait être encore plus petit. Cela signifie que la technologie pourrait être adaptée non seulement aux dispositifs médicaux comme les implants ingérables qui administrent des médicaments ou surveiller les signes vitaux internes, mais aussi aux implants cérébraux sans fil conçus pour moduler l’activité neurale par optogénétique.

Le nouveau système peut également avoir des utilisations au-delà des implants médicaux. L’étude suggère que la méthode IVN pourrait être appliquée à l’alimentation des RFID passifs à des distances allant jusqu’à 38 m, ce qui pourrait être utile pour les systèmes d’inventaire intelligents dans les entrepôts.

http://news.mit.edu/2018/wireless-system-power-devices-inside-body-0604