Un matériau électronique auto-réparateur utilise un mélange de graphène et de polymère pour imiter la peau

Des chercheurs de la DTU (Technical University of Denmark) ont développé un nouveau type de matériau électronique qui se comporte presque exactement comme la peau humaine. Cette substance pourrait être utile en robotique souple, en médecine et dans les soins de santé.

Imaginez des appareils électroniques capables de guérir comme notre peau se répare elle-même. Des chercheurs de la DTU ont développé un nouveau matériau qui rend cela possible : un matériau flexible, résistant et auto-réparateur , qui pourrait être utilisé à l'avenir dans le secteur de la santé, en robotique et bien plus encore. Ce nouveau matériau surmonte les faiblesses des matériaux électroniques rigides et cassants actuellement utilisés, incapables de se réparer eux-mêmes.

Grâce à une approche innovante, les scientifiques de la DTU ont combiné les propriétés exceptionnelles du graphène, une forme de carbone bidimensionnelle extrêmement résistante et dotée d'une excellente conductivité électrique, avec le polymère transparent PEDOT:PSS, également conducteur d'électricité et utilisé, par exemple, dans l'électronique flexible et parfois comme électrodes transparentes dans les cellules solaires. En mélangeant ces deux composants, ils transforment ce matériau habituellement fragile et gélatineux en un matériau électronique solide, flexible et auto-cicatrisant.

« Les appareils actuels, dotés de propriétés d'auto-réparation, de souplesse et de réactivité, ne parviennent souvent pas à intégrer harmonieusement tous ces attributs au sein d'une plateforme unique, évolutive et cohérente. Et c'est, je crois, ce que nous avons accompli », déclare Alireza Dolatshahi-Pirouz, professeur associé à la DTU Health Tech et auteur principal d'un article récent publié dans Advanced Science détaillant leur réussite.

Notre matériau inspiré de la peau est multifonctionnel, doté des propriétés tactiles recherchées et spécialement conçu pour les appareils électroniques. Il pourrait ouvrir la voie à des technologies plus avancées et polyvalentes, capables de mieux s'intégrer au corps humain et à son environnement.

Flexible et auto-réparateur

L'une des caractéristiques les plus prometteuses de ce nouveau matériau est sa capacité d'auto-réparation. En cas de dommage, il peut guérir en quelques secondes, à la manière de la peau après une coupure, par exemple. De plus, ce matériau est extrêmement malléable et peut être étiré jusqu'à six fois au-delà de sa longueur initiale sans jamais perdre sa souplesse. Il est donc parfaitement adapté à l'intégration dans des dispositifs portables et robotiques souples, qui nécessitent que les matériaux puissent être déplacés et pliés sans altérer leurs performances.

Il peut également contrôler la chaleur et détecter une gamme de facteurs environnementaux, tels que la pression, la température et les niveaux de pH, ce qui pourrait le rendre bénéfique pour les systèmes de surveillance de la santé qui doivent suivre les signes vitaux et s'adapter aux changements corporels.

Les appareils électroniques construits à partir de ce matériau pourraient donc être amorphes et changer de forme, capables de s'adapter à leur environnement, affirment les chercheurs, et capables de se remettre des dommages comme le font les systèmes biologiques.

« Le fait que le matériau puisse s'auto-réparer, réguler la chaleur et surveiller les signes vitaux le rend adapté à une utilisation dans une large gamme d'équipements », explique Dolatshahi-Pirouz.

Les combinaisons spatiales me viennent à l'esprit, mais je crois que c'est dans le secteur de la santé que nous trouverons les applications les plus pertinentes pour chaque citoyen. Nous pourrions, par exemple, l'intégrer à des bandages qui surveilleraient la cicatrisation d'une plaie, ou à des dispositifs de suivi continu du rythme cardiaque et de la température. L'élasticité du matériau le rend idéal pour la chirurgie mini-invasive ou les applications implantables. Et nous pourrions facilement imaginer des prothèses plus confortables et plus performantes.

Actuellement, les chercheurs poursuivent leurs travaux et étudient des méthodes pour les réaliser à plus grande échelle, en vue d’une éventuelle incorporation dans des applications du monde réel.

https://techxplore.com/news/2025-06-electronic-material-graphene-polymer-blend.html