Des chercheurs de l'université de Tampere ont mis au point un e-tatoo portable très discret et peu coûteux permettant de mesurer les ondes du pouls artériel, basé sur la technologie peizoélectrique. Cette technologie sera présentée à la conférence TechBlick sur les capteurs portables, les e-textiles et l'électronique imprimée le 2 décembre 2022. Il s'agit d'un événement en ligne gratuit où vous pourrez établir des contacts avec plus de 400 participants et visiter plus de 40 stands. Si vous êtes intéressé, veuillez consulter le programme et vous inscrire ici www.TechBlick.com/wearables
Diapositive 1 : Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont la cause la plus fréquente de décès dans le monde, représentant environ 30 % (~17,9 millions) de tous les décès en 2016. En extrapolant, la taille du groupe à risque de développer des MCV potentiellement mortelles se compte en centaines de millions dans le monde (une étude de 2010 a estimé que les États-Unis comptaient à eux seuls 82,6 millions de personnes atteintes de MCV). La surveillance continue de l'onde de pouls artériel (pw) a récemment été suggérée pour surveiller cet immense groupe à risque. Cependant, il n'existe actuellement aucune solution qui combinerait la fabrication rentable, la discrétion et la précision de ces dispositifs.
Diapositive 2 : Dans notre étude, nous avons mis au point une méthode de fabrication par impression, évolutive et rentable, pour un capteur de pw de type tatouage électronique (e-tattoo) et nous avons étudié sa précision de manière approfondie en utilisant un dispositif de référence et plusieurs sujets d'étude. Le dispositif est basé sur une couche piézoélectrique enrobée de P(VDF-TrFE) prise en sandwich entre une électrode supérieure et inférieure en PEDOT:PSS réticulé par GOPS et imprimée par jet d'encre. Les matériaux choisis sont biocompatibles, transparents et l'épaisseur totale du dispositif (y compris le substrat en Parylène C) n'est que de ~4,2 µm, ce qui rend le dispositif très discret pour l'utilisateur. Le facteur de forme mince permet également d'accéder à la haute sensibilité du mode de flexion du P(VDF-TrFE) pendant la mesure de la pw. L'utilisation du principe de transduction piézoélectrique améliore en outre l'efficacité énergétique du dispositif, ce qui est particulièrement important pour les applications cutanées à faible consommation d'énergie.
Diapositive 3 : La performance ferro-/piézoélectrique de la couche ultra-mince de P(VDF-TrFE) a été optimisée en utilisant du PEDOT:PSS réticulé par GOPS. Par rapport au PEDOT:PSS vierge, la valeur de polarisation rémanente a été augmentée de ~70% et le champ coercitif a diminué de ~34%. La cause probable de cette amélioration est la réduction du courant de fuite lors de l'utilisation d'électrodes en PEDOT:PSS réticulé qui améliore l'efficacité de l'étape de polissage. La réduction du courant de fuite est probablement liée à la stabilité chimique améliorée du PEDOT:PSS réticulé qui empêche la lixiviation du matériau d'électrode dans la couche de P(VDF-TrFE). L'analyse initiale du courant de fuite montre que la conduction de type Poole-Frenkle (qui est liée aux états-pièges internes du P(VD-TrFE)) est absente pour les échantillons avec des électrodes de PEDOT:PSS réticulé.
Diapositive 4 : Le facteur de forme ultra-mince du dispositif nous permet d'accéder à la haute sensibilité du mode de flexion du P(VDF-TrFE) dans la mesure pw. À cette fin, le capteur a été caractérisé en flexion uniaxiale sur du PET et en flexion multiaxiale sur différents élastomères souples de module d'Young (PDMS) ; la première configuration de caractérisation correspond à la situation où le capteur e-tattoo se déforme librement avec la peau sur l'artère sans brassard tandis que la seconde configuration correspond à la mesure de la pw avec brassard. Dans les deux cas, la sensibilité maximale mesurée était de 1700 pC/N, ce qui est environ 50 fois plus élevé que la sensibilité en mode normal du P(VDF-TrFE), qui est efficace. Si vous êtes intéressé, veuillez consulter l'ordre du jour et vous inscrire ici www.TechBlick.com/wearables
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