Tendances scientifiques: Une peau optoélectronique pour la surveillance non invasive des signes vitaux Des chercheurs japonais ont conçu une «peau» optpélectronique capable de surveiller de manière non invasive les constantes vitales et de suivre la concentration d'oxygène dans le sang. © Shutterstock Des chercheurs de l'université de Tokyo ont décrit leur peau optoélectronique dans la revue Science Advances. Directement appliquée sur la peau du sujet, elle a permis de suivre avec exactitude la concentration d'oxygène dans le sang des volontaires lors des tests. Cette peau (ou film) ultra mince et souple contient des PLED (diodes électroluminescentes à base de polymères) qui émettent de la lumière rouge, verte ou bleue selon la concentration d'oxygène. Le prototype peut aussi être ajusté pour afficher d'autres informations et paramètres selon son emplacement sur le corps. Les chercheurs étudient maintenant comment lui faire afficher directement sur la peau des chiffres et des lettres. Plus que de la chirurgie Cette invention pourrait servir à surveiller les constantes vitales d'un patient pendant une opération, mais aussi être appliquée à une large gamme de solutions en bioingénierie et en médecine. Ce film fin servant de système de surveillance pourrait être utilisé avec des prothèses sophistiquées, ou complété par des capteurs pour surveiller différents problèmes de santé. «Notre patch optoélectronique peut être directement appliqué sur la peau d'un patient, permettant d'y ajouter des fonctionnalités électroniques», déclare Takao Someya, professeur du département de génie électrique et électronique de l'université de Tokyo. «Nous espérons qu'un jour, cette fonctionnalisation de la peau pourrait remplacer le smartphone. Malgré les progrès technologiques, un iPhone reste un appareil qu'il faut transporter. Mais en fonctionnalisant votre peau, vous n'avez besoin de rien d'autre pour recevoir des informations à tout moment et en tout lieu.» Il existe déjà de nombreux systèmes d'affichage électroniques en verre, en plastique ou en autres substrats, mais leur souplesse est limitée par leur épaisseur. On a pu en fabriquer des versions plus minces, mais elles ne peuvent pas supporter plus que quelques heures d'exposition à l'air. Prolonger la durée de vie des dispositifs Someya et son équipe ont pu prolonger à quelques jours la durée de vie de leur patch, en le recouvrant d'un revêtement protecteur de passivation. Il est constitué de couches alternées d'oxynitrure de silicium et de parylène organique. Ce revêtement protège des effets de la vapeur d'eau et de l'oxygène, mais il est tellement mince que le dispositif ne fait que 3 micromètres d'épaisseur et reste très souple. À titre de comparaison, le diamètre d'un poil est d'environ 40 micromètres. Mais des substrats aussi minces peuvent aisément être déformés par les processus très énergétiques nécessaires à la production des électrodes très minces et transparentes qui relient les composants, soulignait le professeur Someya. Aussi, la deuxième innovation du groupe a été d'optimiser ces processus pour réduire l'énergie requise afin de ne pas endommager les matériaux ultra minces. Cette invention est très intéressante car elle démontre qu'un dispositif portable n'est pas forcément encombrant ni invasif, un avantage essentiel pour convaincre les futurs clients potentiels. Tous les dispositifs fabriqués par les chercheurs étaient assez souples pour se déformer et se replier selon les mouvements du corps, sans pour autant perdre leur fonctionnalité. L'électronique portable est depuis longtemps considérée comme un domaine de croissance future, et de nombreux acteurs se sont déjà attaqués à ce marché (les Google Glass étant un excellent exemple). L'intérêt commercial des systèmes portables consiste aujourd'hui à mettre au point des dispositifs médicaux portables dans le même genre que la peau optoélectronique des chercheurs japonais, par exemple, des lentilles de contact qui surveillent la glycémie. Il est clair que des produits innovants comme ce patch optoélectronique ultra mince annoncent un futur où la frontière entre l'homme et la machine sera encore plus floue. Pays Japon
