Un groupe d'ingénieurs américains a développé un prototype de patch électronique avec accès sans fil, qui n'inclut ni puces ni alimentations. Le développement vous permet de créer des capteurs portables extrêmement confortables pour surveiller la santé des personnes. De tels capteurs n'ont pas besoin d'une connexion filaire et ne dépendent pas de batteries, de contrôleurs et d'émetteurs encombrants.
Le développement est basé sur les travaux de scientifiques américains sur la croissance de films ultra-minces sans défaut à partir de nitrure de gallium. La technologie permet de faire croître les films semi-conducteurs monocristallins les plus purs sur un substrat de graphène, puis de les décoller pour une utilisation ultérieure sans aucun problème.
Le nitrure de gallium est caractérisé par des propriétés piézoélectriques. Il peut à la fois générer un signal électrique en réponse à une déformation et effectuer des vibrations mécaniques en réponse à des impulsions électriques. Pour amplifier le signal électrique, les scientifiques ont appliqué la « maille » d'or la plus fine à la surface du nitrure de gallium. L'épaisseur de l'élément était de 250 nm, ce qui est environ 100 fois plus fin qu'un cheveu humain.
Les capteurs présentés sont collés à la peau comme un patch. Leur sensibilité était suffisante pour vibrer en réponse au rythme cardiaque d'une personne, ainsi que pour répondre au sel de sa sueur. Les vibrations du matériau génèrent un signal électrique qui peut être lu sans contact par un récepteur proche. En d'autres termes, l'appareil était capable de transmettre des informations sensorielles sans fil sans avoir besoin d'une puce ou d'une batterie.
Le capteur collé à la peau possède sa propre fréquence de vibration "résonnante". En même temps, ces vibrations sont converties en un signal électrique dont la fréquence peut être enregistrée par un récepteur sans fil. Tout changement de l'état de la peau, comme une augmentation de la fréquence cardiaque, affectera les vibrations mécaniques du capteur et le signal électrique qu'il transmet automatiquement au récepteur. De même, l'appareil réagit aux modifications de la composition chimique de la sueur. En changeant les capteurs de biomarqueurs, il est possible de surveiller un large éventail de paramètres de l'état d'une personne.
"S'il y a des changements dans le pouls, ou des produits chimiques dans la sueur, ou même une exposition de la peau aux ultraviolets, toutes ces actions peuvent modifier le schéma des ondes acoustiques de surface sur le film de nitrure de gallium", notent les auteurs de l'étude. "Et la sensibilité de notre film est si élevée qu'elle peut détecter ces changements."
2022-08-19 16:15:09
Auteur: Vitalii Babkin