PANSEMENT INTELLIGENT : Le nouveau capteur qui surveille la douleur

Une image beaucoup plus claire du processus de cicatrisation

L'un des principaux défis des capteurs portables auto-alimentés pour la surveillance des soins de santé est de pouvoir distinguer différents signaux lorsqu'ils se produisent simultanément. Ici, l’équipe aborde ce défi en exploitant la propriété exceptionnelle d’un matériau, le « LIG », qui sert de base à ce capteur flexible et lui permet d’identifier plus précisément différents signaux.

Le « LIG » ou graphène induit par laser (Laser-induced graphene), est un matériau bidimensionnel (2D), avec une épaisseur d'un à quelques atomes. Ce matériau possède des propriétés uniques, avec une particularité : le LIG se forme lorsqu'un laser chauffe certains matériaux riches en carbone, comme le plastique ou le bois, et convertit leur surface en une structure de graphène. Le laser forme le graphène directement sur le matériau support, ce qui constitue un avantage lorsqu’on cherche à produire des motifs de graphène pour l'électronique, les capteurs etc…

Des propriétés thermoélectriques remarquables : la recherche est la première à révéler ces propriétés thermoélectriques qui vont permettre, justement, de mesurer séparément les changements de température et la contrainte ou la déformation physique. Ces propriétés font référence à la capacité de convertir les différences de température en tension électrique et vice versa, ce qui permet d'utiliser ces matériaux pour des applications telles que la récupération d'énergie et la détection de température. Mais l’équipe a eu l’idée d’exploiter cette capacité pour des applications de soins de santé telles qu'un capteur intégré dans un « pansement intelligent ».

Une grande sensibilité : le capteur est très sensible, détectant des changements de température aussi faibles que 0,5 degré Celsius. La conception du matériau tire parti de la façon dont le graphène poreux et les composants thermoélectriques fonctionnent ensemble, ce qui le rend près de 4 fois plus efficace pour convertir la chaleur en électricité.

Une grande flexibilité : le capteur peut également s'étirer jusqu'à 45 %, ainsi que s'adapter à différentes formes et surfaces, sans perdre sa fonction. Donc il est idéal pour être intégré à un pansement.

« La structure poreuse de ce matériau crée de nombreux petits espaces et canaux qui lui permettent d’interagir avec son environnement de manière très sensible. Cela le rend particulièrement adapté à l’interface avec les tissus mous humains, contrairement aux matériaux thermoélectriques plus rigides ».

Une grande autonomie : le LIG peut générer de l’énergie électrique lorsqu’il y a une différence de température et donc s’auto-alimenter. Un atout incontestable pour la surveillance continue dans les milieux cliniques.

Des applications majeures et multiples dans la surveillance des soins de santé : le capteur se confirme en effet capable de détecter et de mesurer avec précision à la fois les changements de température et la déformation physique ou la contrainte créée par une plaie en voie de cicatrisation. Il est capable de séparer les différents signaux et apporte donc une image beaucoup plus claire du processus de cicatrisation.

Un système sans fil est en cours de développement, qui permettra une surveillance à distance.

« Un médecin ou un soignant pourra surveiller la cicatrisation à distance, 

notamment chez les patients porteurs de plaies suivis à domicile ».