Capteurs semblables à la peau aident à faire progresser l’AISkin

Un groupe de chercheurs de l’Université de Toronto ont développé des capteurs super-étirables, transparents et auto-alimentés qui aideront à faire progresser la peau ionique artificielle. Le capteur est capable d’enregistrer les sensations complexes de la peau humaine, qui était l’un des principaux obstacles au développement d’une peau artificielle similaire à la vraie chose.

La nouvelle technologie est appelée AISkin, et les chercheurs pensent que la nouvelle technologie sera importante dans les domaines de l’électronique portable, des soins de santé personnels et de la robotique.

Le laboratoire du professeur Xinyu Liu travaille sur les domaines de la peau ionique et de la robotique molle.

“Puisqu’il s’agit d’un hydrogel, c’est peu coûteux et biocompatible – vous pouvez le mettre sur la peau sans aucun effet toxique. C’est également très adhésif et ne tombe pas, il y a donc de nombreuses voies pour ce matériau”, selon le professeur Liu.

L’AISkin est adhésif et se compose de deux feuilles de substances étirables de charges opposées. Ces substances sont appelées hydrogels. Les chercheurs superposent des ions négatifs et positifs pour créer une “jonction de détection” à la surface du gel.

La jonction de détection fonctionne lorsque l’AISkin est soumis à une contrainte, à une humidité ou à des changements de température, ce qui provoque des mouvements d’ions contrôlés à travers elle. Ces mouvements peuvent alors être mesurés sous forme de signaux électriques tels que la tension ou le courant.

“Si vous regardez la peau humaine, comment nous sentons la chaleur ou la pression, nos cellules nerveuses transmettent des informations par le biais des ions – c’est vraiment pas si différent de notre peau artificielle”, déclare Liu.

L’AISkin est à la fois robuste et étirable.

Binbin Ying est un candidat au doctorat en visite de l’Université McGill, et il dirige le projet dans le laboratoire de Liu.

Selon Ying, “Notre peau humaine peut s’étirer d’environ 50 pour cent, mais notre AISkin peut s’étirer jusqu’à 400 pour cent de sa longueur sans se rompre”.

Les chercheurs ont publié leurs résultats dans Materials Horizons.

Le nouveau AISkin peut conduire au développement de certaines technologies telles que des Fitbits semblables à la peau capables de mesurer plusieurs paramètres corporels. D’autres technologies incluent un pavé tactile adhésif capable de s’attacher à la surface de votre main.

“Cela pourrait fonctionner pour les athlètes qui cherchent à mesurer la rigueur de leur entraînement, ou cela pourrait être un pavé tactile portable pour jouer à des jeux”, selon Liu.

La technologie pourrait également mesurer les progrès réalisés dans la rééducation musculaire.

“Si vous mettiez ce matériau sur un gant d’un patient en rééducation de la main, par exemple, les travailleurs de la santé pourraient surveiller les mouvements de flexion des doigts”, déclare Liu.

La technologie pourrait également jouer un rôle dans le domaine de la robotique molle, ou des robots flexibles faits de polymères. L’une des utilisations pourrait être avec des pinces robotiques molles qui manipulent des objets délicats dans les usines.

Les chercheurs espèrent que l’AISkin sera intégré aux robots molles pour mesurer des données, telles que la température des aliments ou la pression requise pour manipuler certains objets.

Le laboratoire va maintenant travailler sur l’amélioration de l’AISkin et la réduction de la taille des capteurs. Des capacités de détection biologique seront ajoutées au matériau, ce qui permettra de mesurer les biomolécules dans les fluides corporels.

“Si nous faisons progresser cette recherche, cela pourrait être quelque chose que nous mettons comme un ‘bandage intelligent'”, déclare Liu. “La guérison des plaies nécessite une respiration, un équilibre d’humidité – la peau ionique semble être l’étape naturelle suivante”.