Innovation

Une peau artificielle qui produit des ecchymoses sous les coups et la pression

Des scientifiques chinois ont créé une peau artificielle qui a la particularité de pouvoir changer de couleur lorsqu’elle est soumise à une force mécanique. Une invention qui pourrait avoir une utilité dans le domaine de la robotique, mais aussi dans la conception de prothèses.

Ce n’est pas la première fois qu’une réalisation pareille fait parler d’elle sur la Toile. Plusieurs années auparavant, une équipe d’ingénieurs de l’université de Berkeley, en Californie, affirmait avoir développé une membrane semblable à la peau. Celle-ci changeait de couleur lorsqu’elle était étirée ou pliée.

En 2017, des chercheurs du Caltech et de l’ETH Zurich ont développé une peau artificielle qui utilise un mécanisme similaire à celui du serpent pour ressentir la chaleur. Plus récemment encore, en 2019, des scientifiques de l’école Polytechnique Fédérale de Lausanne, en Suisse, ont présenté une peau artificielle fournissant un sens du toucher via de minuscules poches d’air.

Spiropyrane, la molécule qui change tout

En ce qui concerne la nouvelle étude, elle a été publiée dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces. Les chercheurs chinois ont utilisé une approche différente. Plutôt que de mettre en œuvre des conducteurs électriques qui sont pour la plupart incompatibles avec le corps humain, ils ont opté pour des matériaux conducteurs ioniques.

Cela leur a permis d’inventer ce qu’ils appellent un organohydrogel ionique. Il s’agit d’une substance composée d’une molécule appelée spiropyrane qui passe du jaune pâle au violet bleuâtre sous l’effet d’une contrainte mécanique. À partir de cette invention, l’équipe a conçu une membrane unique baptisée « I-Skin ».

Une membrane artificielle sensible aux coups et à la pression

Grâce à des expériences, les chercheurs ont constaté que leur peau artificielle pouvait être étirée et pliée sans présenter des ecchymoses. Par contre, la couleur a changé dès lors que des coups et des pressions ont été appliqués dessus.

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À ce propos, le violet bleuâtre a persisté pendant deux à cinq heures avant que l’I-Skin ne revienne à sa couleur d’origine. Comme le souligne New Atlas, lors des essais, les scientifiques ont collé l’I-Skin sur différentes parties du corps de plusieurs volontaires, notamment les doigts, les mains et les genoux.

Une innovation pour la robotique et la construction

Quant à l’utilité de cette invention, les scientifiques y voient une solution pour améliorer les prothèses, les robots ou encore les appareils électroniques qui présentent une certaine fragilité. Par exemple, on pourrait appliquer la peau artificielle à la surface de ces dispositifs afin de déterminer la ou les zone(s) qui subissent souvent un choc.

Une peau artificielle qui produit des ecchymoses sous les coups et la pression
Les scientifiques ont mis au point une peau artificielle qui devient bleu sous l’effet d’un stress mécanique. Crédit photo : ACS Applied Materials & Interfaces 2021, DOI: 10.1021/acsami.1c04911

De cette façon, l’utilisateur ou le constructeur saura l’emplacement qui mérite une attention particulière. Une autre utilisation possible consiste à se servir de la membrane comme indicateur qui change de couleur en fonction de la fatigue structurelle des composants critiques des ponts ou des bâtiments.

« Des peaux artificielles dotées d’une capacité de détection ont un grand potentiel dans des applications dans les domaines des dispositifs portables et de la robotique douce », ont écrit les chercheurs de l’université chinoise de Hong Kong dans leur publication, selon le Daily Mail.

Marc Odilon

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