'La capacité de reproduire le sens du toucher et de l'intégrer dans une variété de technologies ouvre de nouvelles possibilités d'interaction homme-machine et d'expériences sensorielles avancées qui ont le potentiel de révolutionner l'industrie et d'améliorer la qualité de vie des personnes handicapées', ', a déclaré le Dr Akhilesh Gaharwar, professeur et directeur de recherche au Département de génie biomédical.
Les principaux auteurs de l'article sont Kaivalya Deo, ancien élève du Dr Gaharwar et maintenant scientifique à Axent Biosciences, et Shounak Roy, ancien chercheur Fulbright Nehru dans le laboratoire de Gaharwar.
Le défi dans la fabrication de peau électronique est de développer des matériaux à la fois durables et imitant la flexibilité de la peau humaine, intégrant des capacités de détection bioélectrique et adaptés aux dispositifs portables ou implantables.'Dans le passé, la rigidité de ces systèmes était trop élevée pour nos tissus corporels, ce qui entravait la transduction du signal et créait des déséquilibres mécaniques à l'interface bio-abiotique', a déclaré Deo.Les chercheurs ont réussi à résoudre l'une des principales limites du domaine de la bioélectronique flexible en introduisant une stratégie de « triple réticulation » dans un système à base d'hydrogel.
L’utilisation d’hydrogels nano-ingénierie résout certains des défis liés au processus d’impression 3D de la peau électronique.L'hydrogel est capable de réduire la viscosité sous contrainte de cisaillement pendant le processus de création de la peau électronique, ce qui le rend plus facile à manipuler.L’équipe affirme que cette fonctionnalité permet de créer des structures électroniques complexes en 2D et 3D, un aspect important de la reproduction de la nature multiforme de la peau humaine.
Les chercheurs ont également utilisé des « défauts atomiques » dans les nanocomposants de bisulfure de molybdène (un matériau présentant des défauts dans sa structure atomique qui permettent une conductivité électrique élevée) et des nanoparticules de polydopamine pour aider la peau électronique à adhérer aux tissus humides.
Roy explique : « Ces nanoparticules de bisulfure de molybdène spécialement conçues agissent comme un agent de réticulation, forment un hydrogel et confèrent à la peau électronique une conductivité électrique et thermique. Nous sommes les premiers à signaler son utilisation comme ingrédient clé et la capacité du matériau à adhérer. Le contact avec les tissus humides est particulièrement important pour les applications potentielles en soins de santé, car la peau électronique doit se conformer et adhérer aux surfaces biologiques dynamiques et humides.'
Parmi les autres collaborateurs figurent des chercheurs du groupe du Dr Limei Tian du Département de génie biomédical de la Texas A&M University et le Dr Amit Jaiswal du Mandi Institute of Technology en Inde.
Les applications futures de l'e-skin sont vastes, y compris les appareils de santé portables capables de surveiller en permanence les signes vitaux tels que les mouvements, la température corporelle, la fréquence cardiaque et la tension artérielle.Ces appareils fourniront des informations aux utilisateurs et les aideront à améliorer leurs capacités motrices et leur coordination.