La peau électronique imprimée en 3D : une réplique de la peau humaine

La peau, étant le plus grand organe humain et le principal moyen sensoriel de connexion avec le monde extérieur grâce à ses nombreuses terminaisons nerveuses, est importante dans l’interaction humaine avec l’environnement. Sa complexité la rend difficile à reproduire, notamment par le biais de l’impression 3D. Cependant, des chercheurs de la Texas A&M University ont réussi à créer une peau électronique imprimée en 3D, appelée e-skin, capable de se plier, s’étirer et offrir une sensation similaire à celle de la peau humaine. Une avancée qui pourrait ouvrir la voie à de futures interactions homme-machine.

Bien que cela puisse sembler sortir tout droit d’un scénario de science-fiction, la peau électronique est bien réelle, rendue possible grâce à l’utilisation d’hydrogels et de l’impression 3D. Cette avancée ne se limite pas à l’aspect futuriste, mais pourrait également avoir des implications dans divers domaines, notamment pour les personnes en situation de handicap.

Le Dr Akhilesh Gaharwar, professeur et directeur de recherche au département d’ingénierie biomédical de Texas A&M, explique : « La capacité de reproduire le sens du toucher et de l’intégrer dans diverses technologies ouvre de nouvelles possibilités d’interaction homme-machine et d’expériences sensorielles avancées.» Il poursuit : « L’idée à l’origine de la création de l’E-skin était de développer des interfaces technologiques plus avancées et polyvalentes entre la technologie, le corps humain et l’environnement. Ce qui rend cette recherche particulièrement passionnante, ce sont ses possibles applications dans des domaines tels que la robotique, les prothèses, les technologies portables, le sport et la remise en forme, les systèmes de sécurité, ainsi que les dispositifs de divertissement. »

 La peau électronique imprimée en 3D

Cependant, qu’est-ce qui rend cette peau si particulière ? D’une part, elle a connu une grande amélioration par rapport aux projets précédents en termes de rigidité. Les chercheurs y sont parvenus en utilisant l’impression 3D et des hydrogels de bio-ingénierie dotés de capacités de bio-détection électronique. Cela leur a permis de créer une peau électronique aussi souple que la peau humaine, intégrant des capacités de détection bioélectrique. Pour résoudre les problèmes de rigidité, les chercheurs ont utilisé la capacité des hydrogels à réduire la viscosité sous contrainte de cisaillement, la rendant ainsi plus maniable. Cela a facilité la création de structures électroniques en 2D et 3D, permettant une reproduction plus fidèle de la nature de la peau humaine. Bien que l’équipe ne fournisse pas de détails sur la technologie d’impression 3D utilisée, il est probable qu’il s’agisse de l’extrusion, étant donné qu’elle a été employée dans des projets similaires par le passé.

De plus, ils ont utilisé un matériau caractérisé par des imperfections dans sa structure atomique, car cela favorisait une conductivité électrique élevée. Ils ont également intégré des nanoparticules pour faciliter l’adhérence de la peau électronique aux tissus humides. Les nanoparticules réagissent en particulier avec l’hydrogel de manière à conférer une conductivité électrique et thermique à la peau électrique imprimée en 3D. Le Dr. Shounak Roy, ancien boursier de doctorat Fulbright Nehru au Gaharwar’s Lab conclut :

Nous sommes les premiers à signaler l’utilisation de [nanoparticules] comme composant clé. La capacité du matériau à adhérer aux tissus humides est particulièrement importante pour les applications potentielles en soins de santé où la peau électronique doit se conformer et adhérer à des surfaces biologiques dynamiques et humides.”

Pour obtenir des informations supplémentaires, consultez le communiqué de presse de Texas A&M ICI.

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*Crédits photo de couverture : INMYWORK Studio