Peau iontronique haute performance avec une excellente efficacité d’auto-guérison et une excellente sensibilité. Crédit : NIMTE
Des chercheurs dirigés par le professeur Zhu Jin de l’Institut de technologie et d’ingénierie des matériaux de Ningbo (NIMTE) de l’Académie chinoise des sciences ont développé un nouvel élastomère mécano-réactif, l’i-DAPU, permettant d’obtenir une peau iontronique haute performance qui intègre l’auto-guérison et la détection synchrone.
Leur étude est publiée dans Matériaux fonctionnels avancés.
Les capteurs flexibles biomimétiques ont attiré l’attention du monde entier dans le domaine de la perception tactile intelligente. Utilisant un élastomère mécano-réactif comme matériau diélectrique, la peau iontronique est une catégorie émergente représentative de capteurs flexibles biomimétiques. La peau iontronique peut reproduire le toucher doux et les propriétés d’auto-guérison similaires à la peau humaine après une blessure, et imiter la fonction de détection de pression des cellules réceptrices.
Cependant, les études précédentes se sont principalement concentrées sur l’amélioration d’une seule fonction, mettant moins l’accent sur l’amélioration synchrone de l’efficacité d’auto-guérison et de la sensibilité de la peau intronique.
Inspirés par des protéines transmembranaires telles que TSP-15, Piezo 1 et Piezo 2, qui peuvent recruter des facteurs de réparation pour faciliter l’auto-réparation de la membrane cellulaire, les chercheurs ont développé des sites de régulation moléculaire-ionique multifonctionnels au sein d’un système composite polyuréthane/liquide ionique (PU/IL).
Les groupes auto-assemblés donneurs-accepteurs (DA) ont été intégrés dans la chaîne principale du polyuréthane, puis co-mélangés avec le liquide ionique (BMIM)+(PF6)–contribuant ainsi à un nouvel élastomère mécano-réactif, l’i-DAPU.
En utilisant l’i-DAPU comme matériau diélectrique, le capteur iontronique développé, à savoir DA-skin, a atteint une excellente efficacité d’auto-guérison assistée par traction de 72 μm min-1 et une sensibilité synchrone à double canal supérieure de 7012,05 kPa-1.
En outre, le DA-skin a été utilisé en médecine clinique pour détecter les changements subtils dans la force musculaire. Sur la base d’algorithmes d’apprentissage profond pour le traitement du signal, une classification intelligente du niveau de force musculaire a été obtenue avec un taux de précision impressionnant de 99,2 %.
Cette étude fournit de nouveaux concepts de conception et stratégies de recherche pour le développement de peaux iontroniques hautes performances et s’avère très prometteuse pour les applications de soins de santé.
Plus d’information:
Chao Chen et al., Élastomères mécano-réactifs inspirés des membranes transmembranaires avec cicatrisation assistée par traction synergique et détection à double canal, Matériaux fonctionnels avancés (2024). DOI : 10.1002/adfm.202402380
Fourni par l’Académie chinoise des sciences
Citation:Les scientifiques développent une nouvelle peau iontronique avec une excellente efficacité d’auto-guérison et une excellente sensibilité (2024, 18 juillet) récupéré le 18 juillet 2024 à partir de
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