Les polymères semi-conducteurs et le collagène se combinent pour créer une technologie portable sûre et écologique
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Le monde des technologies portables – comme les capteurs et les appareils de production d’énergie – est en pleine expansion, grâce à de nouvelles recherches sur une combinaison unique de matériaux flexibles, sûrs à utiliser sur ou à l’intérieur du corps humain et respectueux de l’environnement.
Le Dr Simon Rondeau-Gagné, accompagné d’une équipe de collaborateurs et d’étudiants diplômés, a utilisé le Centre canadien de rayonnement synchrotron (CLS) de l’Université de la Saskatchewan pour démontrer que les polymères semi-conducteurs et le collagène – le principal composant de la peau humaine – peuvent être combinés pour créer des dispositifs organiques « qui sont plus efficaces, plus conformables et, plus spécifiquement… plus écologiques également ».
Vidéo : Des technologies portables respectueuses du corps et de l'environnement
"Le collagène offrait à la fois la rigidité et l'élasticité (ou la flexibilité) semblables à celles de la peau que les chercheurs recherchaient pour « une plateforme intégrable à un corps humain », a déclaré Rondeau-Gagné, professeure agrégée au Département de chimie et de biochimie de l'Université de Windsor. L'intégration d'un polymère polyester a conféré aux dispositifs une stabilité pendant des semaines, mais aussi une biodégradabilité à terme. Les résultats de la recherche ont récemment été publiés dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces .
« Nous voulons que nos appareils soient suffisamment stables pour être utilisés, mais suffisamment instables pour ne pas s'accumuler et ne pas créer de problèmes environnementaux, comme la pollution par les microplastiques », a-t-il déclaré. « Nous sommes préoccupés par l'empreinte environnementale et par ce qui se passe lors de la mise au rebut de ces technologies du futur. »
Rondeau-Gagné affirme que, maintenant qu'ils ont démontré que leurs matériaux sont flexibles et offrent des performances comparables à celles des appareils fabriqués à partir de composants non biodégradables, les applications possibles de l'électronique organique sont infinies. À court terme, un tel dispositif pourrait être fixé aux plantes pour mesurer, par exemple, la croissance des feuilles. « L'appareil extensible pourrait mesurer la croissance des feuilles et fournir des données sur diverses conditions de croissance en serre ou en plein champ. »
Cette recherche fait partie du Centre d’excellence en agriculture de l’Université de Windsor (AGUWin), une initiative dédiée à l’avancement de la recherche agricole, de la formation professionnelle et des pratiques durables.
À plus long terme, et dans le domaine de la bioélectronique implantée dans le corps humain, Simon Rondeau-Gagné a déclaré qu'un petit patch pourrait potentiellement être implanté dans l'œil d'une personne ayant une déficience visuelle pour amplifier le signal entre l'œil et le cerveau et lui redonner ou récupérer une certaine capacité.
"Le développement de telles applications nécessitera une collaboration étroite avec des chercheurs d'autres domaines, a-t-il déclaré. « Nous pouvons leur fournir les matériaux, mais aussi des idées sur la manière dont nous pourrions concevoir des capteurs. »
À l’avenir, les chercheurs continueront d’utiliser le CLS pour recueillir davantage d’informations sur les matériaux qu’ils ont développés, leur comportement et la manière dont ils interagissent.