Les scientifiques ont mis au point un nouveau matériau qui permet aux biocapteurs de mieux respirer, et affirment que son potentiel ne se limite pas aux vêtements que nous utilisons aujourd’hui
Les biocapteurs qui peuvent être portés sur la peau promettent des possibilités passionnantes, avec la possibilité de surveiller de manière non invasive la santé au quotidien, et même des choses comme le taux de glucose ou le niveau de stress. Les scientifiques de l’université de Binghamton ont fait une percée qui pourrait les rendre plus confortables à porter et les signaux qu’ils produisent beaucoup plus clairs, en mettant en évidence un nouveau type de silicone poreux qui permet l’évaporation de la sueur.
Les chercheurs ont utilisé comme point de départ un silicone appelé polydiméthylsiloxane (PDMS), qui est un matériau souvent utilisé dans le développement de biocapteurs en raison de sa biocompatibilité et de sa nature flexible. Ce que ce matériau solide et non poreux n’offre pas, cependant, c’est la respirabilité, qui peut causer des problèmes sur plusieurs fronts.
« Dans le domaine du suivi sportif, si vous avez un appareil sur la peau, la sueur peut s’accumuler sous cet appareil », explique l’auteur de l’étude, Matthew Brown. « Cela peut provoquer une inflammation et aussi des inexactitudes dans les applications de surveillance continue ».
Brown et ses collègues ont réussi à produire une forme poreuse de PDMS grâce à ce que l’on appelle l’électrofilage, où les fluides sont d’abord aspirés par un champ électrique qui les décompose en fibres microscopiques. Cette méthode de production a conduit à la création d’un nouveau matériau dont les performances sont similaires à celles du collagène et des fibres élastiques de l’épiderme humain lors de tests mécaniques, tout en offrant des propriétés adhésives qui lui permettent d’adhérer à la peau humaine.
L’équipe a testé les performances du PDMS poreux par une série d’expériences, et a confirmé qu’il permettait à la sueur de s’évaporer pendant l’exercice et qu’un signal haute résolution était maintenu pendant toute la durée de l’exercice. Un PDMS non poreux testé en parallèle n’a pas permis l’évaporation de la sueur et a donc produit un signal de résolution plus faible.
En plus de la sueur, le matériau poreux permet également le passage de petites molécules et de gaz. Selon l’équipe, cela signifie qu’il pourrait être intégré aux tissus corporels pour ouvrir une série de possibilités, notamment la cicatrisation des plaies, le contrôle de l’oxygène et du dioxyde de carbone ou même des dispositifs implantables qui incorporent des cellules humaines.
« On peut l’utiliser dans une grande variété d’applications où l’on a besoin de fluides à transférer passivement à travers le matériau – comme la sueur – pour s’évaporer facilement à travers le dispositif », explique Matthew Brown.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/admt.202070043
