Cela ne peut pas vous aider à réfléchir plus vite, mais le potentiel médical est passionnant
WTF ?! Un humble additif pour dentifrice a fourni la clé d’une avancée majeure dans le domaine de l’électronique comestible. Les chercheurs ont réussi à construire le premier transistor entièrement comestible en utilisant de la phtalocyanine de cuivre – un pigment bleu cristallin couramment utilisé comme agent blanchissant dans les formulations de dentifrice.
Bien que la phtalocyanine de cuivre ne soit actuellement pas approuvée pour une utilisation directe dans les aliments, l’équipe de recherche met en avant plus d’une décennie de preuves démontrant son innocuité lorsqu’elle est utilisée dans des produits dentifrices.
Les chercheurs ont également calculé qu’une personne moyenne ingère environ 1 milligramme de phtalocyanine de cuivre par séance de brossage. Cette infime quantité pourrait théoriquement produire des milliers de minuscules transistors comestibles, chacun ne nécessitant que 80 nanogrammes de composé. La clé réside dans le fait que la phtalocyanine de cuivre peut agir comme un semi-conducteur, propriété essentielle au fonctionnement d’un transistor.
« Avec la quantité de phtalocyanine de cuivre que nous ingérons quotidiennement, nous pourrions théoriquement fabriquer environ 10 000 transistors comestibles », explique Elena Feltri, l'auteur principal de l'article.
Avec les éléments théoriques en leur faveur, les scientifiques ont entrepris de construire leur transistor comestible. Ils ont intégré la phtalocyanine de cuivre dans un circuit comestible qu’ils avaient préalablement conçu. Ce circuit utilisait des matériaux comestibles comme l'éthylcellulose, des particules d'or et du chitosane (un agent dérivé des coquilles de crustacés).
Le circuit en couches a été fabriqué par un processus d’impression à jet d’encre, déposant avec précision chaque composant comestible sur le suivant. Remarquablement, ce circuit a démontré un fonctionnement stable à basse tension inférieure à 1 V pendant plus d'un an lors de l'utilisation du transistor spécial.
La capacité de créer un transistor entièrement comestible et opérationnel représente une étape majeure dans le domaine de l’électronique comestible. À ce jour, les chercheurs ont proposé des composants comestibles tels que des capteurs, des éléments de circuit et même des batteries – mais développer le transistor crucial du « cerveau » pour les contrôler a été difficile.
Disposer d'un transistor comestible est essentiel pour développer des systèmes électroniques comestibles entiers qui pourraient être ingérés en toute sécurité pour surveiller la santé ou administrer un traitement.
Une application possible concerne les plates-formes diagnostiques et thérapeutiques ingérables qui pourraient voyager à travers le tractus gastro-intestinal, comme le propose Tom's Hardware. Bien qu’il existe aujourd’hui des caméras d’endoscopie par capsule, elles se limitent à l’imagerie de base. Un système électronique comestible pourrait théoriquement également analyser des biomarqueurs et potentiellement même libérer des charges thérapeutiques – le tout contrôlé par un cerveau à transistor comestible.
De tels dispositifs pourraient éventuellement devenir suffisamment abordables pour une utilisation préventive généralisée sans nécessiter de procédures ou de préparations médicales compliquées.
Le document de recherche complet peut être consulté dans la revue Advanced Science.
Crédit en-tête : IIT-Istituto Italiano di Tecnologia