Au cours des dernières années, l’électronique a évolué bien au-delà de la tranche de silicium. Les chercheurs ont mis au point des circuits fonctionnels pouvant se fondre dans les tissus humains et se dissoudre lorsqu’ils sont pulvérisés avec de l’eau, ainsi que des batteries étirables qui pourraient bientôt alimenter des gadgets portables.
À présent, un groupe de scientifiques suisses a dévoilé le dernier cri en matière d’électronique innovante: un circuit souple, transparent, suffisamment petit et fin pour tenir sur la surface d’une lentille de contact.
Les chercheurs ont mis leur nouveau dispositif sur une lentille de contact comme preuve de concept dans un article publié aujourd'hui dans Nature Communications. Selon eux, un objectif électronique pourrait être utile pour surveiller la pression intraoculaire des personnes atteintes de glaucome, par exemple. ... mais ils envisagent d'implanter un jour les circuits dans toutes sortes de contextes biologiques.
"Je pense que cette technologie peut avoir des effets importants sur la médecine et la surveillance de la santé", a déclaré l'auteur principal, Giovanni Salvatore, chercheur à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Suisse . "Il pourrait être utilisé pour des dispositifs très portables et peu invasifs, pour des cellules solaires ultra-légères et, plus important encore, pour des dispositifs très conformables et implantables pouvant servir à surveiller des paramètres biométriques dans le corps humain."
L'extrême flexibilité du circuit lui permet d'être enroulé autour des cheveux et de fonctionner correctement. (Image via Salvatore et al.) La création des circuits, imprimés sur une couche épaisse d'un micromètre d'une substance appelée parylène, est un processus en plusieurs étapes. Pour commencer, les scientifiques déposent le parylène sur le polymère vinylique qui fournit le support, puis impriment le circuit sur le parylène. Ensuite, la totalité de la puce est placée dans de l’eau, ce qui dissout le polymère sous-jacent, laissant le circuit ultra mince intact. Le résultat est quelque chose qui fait environ un soixantième de la taille d'un cheveu humain.
Ce processus, disent-ils, confère un certain nombre d'avantages uniques. Le circuit est extrêmement flexible, se pliant et se froissant pour s'adapter, par exemple, à un cheveu, une feuille de plante ou un doigt tout en fonctionnant correctement. En raison de son extrême légèreté, il pourrait être utilisé dans de nombreuses applications médicales à long terme.
Après une opération cardiaque, par exemple, votre médecin pourra vous prescrire un dispositif implantable similaire à celui-ci, qui surveille la pression artérielle dans l'aorte. Des capteurs environnementaux presque invisibles pourraient être déployés dans un écosystème pour suivre les niveaux d'éléments nutritifs et de polluants du sol, en transmettant les données sans fil aux ordinateurs des scientifiques.
Une copie plus grande du prototype de circuit, représentée enroulée autour d'un doigt. (Image via Salvatore et al.) Néanmoins, il faudra encore quelques années avant que ce type de circuit ne se produise dans des dispositifs médicaux ou environnementaux commerciaux, car il existe un certain nombre d'obstacles à franchir avant qu'ils puissent être mis en œuvre de manière pratique. Salvatore a noté que son équipe n'était pas aussi avancée dans la création de versions tout aussi durables, flexibles et légères des autres composants cruciaux pour un dispositif biomédical (capteurs et batteries longue durée, pour commencer).
Cependant, d'autres équipes de recherche, notamment le laboratoire de John Rogers à l'Université de l'Illinois, développent des DEL ultra-fines, des antennes sans fil et des cellules solaires pouvant être utilisées. Après cela, disent-ils, la prochaine étape consiste à créer un système transformant les divers appareils individuels en un réseau cohérent, en transmettant des données sans fil et en travaillant de concert.
