Des scientifiques irlandais créent un capteur de graphène pour les appareils médicaux portables


Une équipe du Trinity College de Dublin explore actuellement les applications médicales de son capteur flexible à base de graphène.

Le graphène a été salué comme un «matériau miracle» car il est incroyablement résistant, mais aussi léger et flexible.

Aujourd’hui, des scientifiques irlandais utilisent ces propriétés avec un développement qui pourrait avoir des applications dans les domaines de l’électronique portable et des dispositifs de diagnostic médical.

Des chercheurs de la School of Physics du Trinity College de Dublin et d’AMBER, le centre de recherche de la Science Foundation Ireland pour les matériaux avancés, ont mis au point une technologie de détection à base de graphène de nouvelle génération.

L’équipe est dirigée par le professeur Jonathan Coleman, nanoscientifique, qui dirige l’École de physique de Trinity. L’équipe de Coleman a déjà créé des nanocomposites de graphène avec des polymères, y compris ceux trouvés dans les élastiques et le mastic idiot.

«Nous avons maintenant transformé G-putty – notre mastic idiot mélangé au graphène hautement malléable – en un mélange d’encre qui possède d’excellentes propriétés mécaniques et électriques», a-t-il expliqué.

Les chercheurs ont démontré qu’ils pouvaient produire un capteur de déformation nanocomposite de graphène imprimé à faible coût. Cela impliquait la formulation d’une encre à base de mastic G qui pourrait être imprimée sous forme de film mince sur des substrats élastiques, comme un pansement, et fixée facilement à la peau.

Un capteur de contrainte est un outil de diagnostic qui peut être utilisé pour mesurer les changements de contrainte mécanique tels que la fréquence du pouls ou la capacité d’une personne à avaler. Il détecte ce changement mécanique et le convertit en un signal électrique.

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L’équipe a déclaré que ces nouveaux capteurs de graphène imprimés sont plus sensibles que la norme de l’industrie et surpassent les autres capteurs nanométriques comparables en termes de flexibilité.

«Nos encres ont l’avantage de pouvoir être transformées en appareil de travail en utilisant des méthodes d’impression industrielles, de la sérigraphie à l’aérosol et au dépôt mécanique», a ajouté Coleman.

Explorer les applications

L’équipe cherche maintenant à traduire cette recherche, qui a été publiée dans la revue Small, en un produit.

Le Dr Daniel O’Driscoll de la Trinity’s School of Physics a déclaré que le développement de ces capteurs représente un «pas en avant considérable» dans le domaine des dispositifs de diagnostic portables qui pourraient être incorporés dans les vêtements ou montés sur la peau d’un patient.

«Nous explorons actuellement des applications pour surveiller la respiration et le pouls en temps réel, les mouvements et la démarche des articulations et le travail précoce pendant la grossesse», a-t-il ajouté.

«Parce que nos capteurs combinent une sensibilité élevée, une stabilité et une large plage de détection avec la possibilité d’imprimer des motifs sur mesure sur des substrats flexibles et portables, nous pouvons adapter le capteur à l’application. Les méthodes utilisées pour produire ces dispositifs sont peu coûteuses et facilement évolutives – critères essentiels pour produire un dispositif de diagnostic pour une utilisation à grande échelle ».

Plus tôt cette année, Coleman a remporté une subvention Proof of Concept de 150 000 € du Conseil européen de la recherche pour s’appuyer sur les résultats de la recherche et commencer à développer un prototype pour un produit commercial.

L’objectif ultime du groupe est d’identifier des investisseurs potentiels et des partenaires industriels, et de former une spin-out qui pourrait se concentrer à la fois sur les applications récréatives et médicales de cette technologie.

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