"Une équipe de bioingénieurs de la Samueli School of Engineering de l'UCLA a inventé un nouveau dispositif bioélectronique souple et flexible autoalimenté. La technologie convertit les mouvements du corps humain - de la flexion d'un coude à des mouvements subtils tels qu'un pouls au poignet - en électricité qui pourrait être utilisée pour alimenter des capteurs de diagnostic portables et implantables". Les résultats de la recherche sont publiés dans Nature materials "Giant magnetoelastic effect in soft systems for bioelectronics".
"Les chercheurs ont découvert que l'effet magnétoélastique, qui consiste à modifier la quantité de matériau magnétisé lorsque de minuscules aimants sont constamment rapprochés et éloignés les uns des autres par une pression mécanique, peut exister dans un système souple et flexible - et pas seulement rigide. Pour prouver son concept, l'équipe a utilisé des aimants microscopiques dispersés dans une matrice de silicone très fine pour générer un champ magnétique dont l'intensité change lorsque la matrice ondule. La variation de l'intensité du champ magnétique génère de l'électricité."
"Notre découverte ouvre une nouvelle voie pour les technologies pratiques d'énergie, de détection et de thérapie qui sont centrées sur le corps humain et peuvent être connectées à l'Internet des objets", a déclaré le chef de l'étude, Jun Chen, professeur adjoint de bio-ingénierie à UCLA Samueli. "Ce qui rend cette technologie unique, c'est qu'elle permet aux gens de s'étirer et de bouger avec confort lorsque le dispositif est pressé contre la peau humaine, et parce qu'elle repose sur le magnétisme plutôt que sur l'électricité, l'humidité et notre propre sueur ne compromettent pas son efficacité."
"Chen et son équipe ont construit un petit générateur magnétoélastique flexible (de la taille d'une pièce de 25 cents américains) composé d'une matrice polymère de silicone catalysée par le platine et de nano-aimants en néodyme-fer-bore. Ils l'ont ensuite fixé au coude d'un sujet à l'aide d'une bande de silicone souple et extensible. L'effet magnétoélastique qu'ils ont observé était quatre fois supérieur à celui d'installations de taille similaire avec des alliages métalliques rigides. En conséquence, le dispositif a généré des courants électriques de 4,27 milliampères par centimètre carré, ce qui est 10 000 fois mieux que la meilleure technologie comparable suivante."
"En fait, le générateur magnétoélastique flexible est si sensible qu'il pourrait convertir les ondes du pouls humain en signaux électriques et faire office de moniteur de fréquence cardiaque étanche et auto-alimenté. L'électricité produite peut également être utilisée pour alimenter durablement d'autres dispositifs portables, tels qu'un capteur de sueur ou un thermomètre."
"Des efforts continus ont été déployés pour fabriquer des générateurs portables qui récoltent l'énergie des mouvements du corps humain pour alimenter des capteurs et d'autres dispositifs, mais le manque de praticité a entravé ces progrès. Par exemple, les alliages métalliques rigides à effets magnétoélastiques ne se plient pas suffisamment pour se comprimer contre la peau et générer des niveaux d'énergie significatifs pour des applications viables."
"D'autres dispositifs qui reposent sur l'électricité statique ont tendance à ne pas générer suffisamment d'énergie. Leurs performances peuvent également souffrir dans des conditions humides, ou lorsque la peau est couverte de sueur. Certains ont essayé d'encapsuler de tels dispositifs afin d'empêcher l'eau d'entrer, mais cela réduit leur efficacité. Les nouveaux générateurs magnétoélastiques portables de l'équipe de l'UCLA ont cependant donné de bons résultats même après avoir été trempés dans de la transpiration artificielle pendant une semaine."
Pour plus d'informations :
[This is automatically translated from English]