PROTHÈSE: Une peau synthétique à énergie solaire ! – Advanced Functional Materials

Cette peau synthétique innovante qui " fonctionne " à l'énergie solaire ouvre de nouvelles possibilités pour des prothèses de membres avancées car elle est capable de redonner le sens du toucher aux amputés. Conçue par des ingénieurs de l'Université de Glasgow, elle exploite certaines des propriétés physiques remarquables du graphène pour utiliser l'énergie du soleil pour l'alimentation de la peau. Cette innovation remarquable vient d'être présentée dans la revue Advanced Functional Materials.

La même équipe avait développé auparavant une peau électronique pour les mains prothétiques à base de graphène : cette forme très flexible de graphite composée d'un atome simple, est plus résistant que l'acier, conducteur électrique et transparent. Cette transparence optique du graphène permet à environ 98% de la lumière qui frappe sa surface de passer directement à travers elle. Une propriété exploitée pour recueillir l'énergie du soleil et produire de l'énergie pour la conductance de la peau.

Les bio-ingénieurs du groupe Bendable Electronics et Sensing Technologies (BEST) ont intégré pour la première fois des cellules photovoltaïques génératrices d'énergie dans leur peau électronique. Car " la peau humaine est un système incroyablement complexe capable de détecter la pression, la température et la texture grâce à un réseau de capteurs neuronaux qui transmettent des signaux de la peau au cerveau " , explique l'auteur principal, le Dr Dahiya, de l'École de génie de l'Université de Glasgow. Le groupe, déjà expert en création de prothèses avait déjà développé une peau synthétique capable de ressentir la pression avec une grande sensibilité. Cela permet à la main prothétique d'effectuer des tâches difficiles comme la préhension de matériaux fins ou légers. Cette nouvelle peau sensible au toucher ouvre la possibilité de créer des robots capables de prendre de meilleures décisions sur la sécurité humaine. Un robot travaillant sur une ligne de construction, par exemple, est beaucoup moins susceptible de blesser accidentellement un être humain s'il est capable de sentir l'intrusion d'un humain dans sa zone de travail.

La nouvelle peau ne nécessite que 20 nanowatts de puissance par centimètre carré , une énergie fournie par des cellules photovoltaïques, standards et disponibles sur le marché. Et si l'énergie générée par les cellules photovoltaïques de la peau ne peut être stockée, l'équipe cherche déjà le moyen de détourner l'énergie inutilisée en piles, ce qui apporterait une réserve d'énergie à la prothèse, en cas de besoin : l'idée serait en effet de pouvoir utiliser cette énergie de réserve pour alimenter les moteurs qui entraînent la main prothétique. La prothèse serait alors totalement autonome sur le plan énergétique.

L'équipe travaille actuellement à développer des systèmes portables pour des soins de santé abordables.

Communiqué Ross Barker in the University of Glasgow 23 March 2017 et Advanced Functional Materials (In Press) Energy Autonomous Flexible and Transparent Tactile Skin

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