Nous oublions parfois, qu’au-delà de sa fonction de barrière protectrice, notre peau peut transmettre de multiples signaux précieux pour évaluer notre santé. Cette équipe de l’Université de Stanford nous propose un système de capteurs sans fil qui colle à la peau et nous apporte ces indicateurs de santé. Ce dispositif innovant, présenté dans la revue Nature Electronics est notamment doté d’un nouveau type d'identification par RFID qui permet de transmettre ces signaux de la peau, à des récepteurs fixés aux vêtements.
C’est donc un tout nouveau moyen de détecter les signaux physiologiques qui émanent de la peau grâce à des capteurs qui collent comme des pansements et qui transmettent en wifi à un récepteur fixé sur un vêtement. Les chercheurs apportent une preuve de concept en collant ici leurs capteurs au poignet et à l'abdomen d'un participant test pour surveiller son pouls et sa respiration, à partir de l'étirement et de la contraction de sa peau effective à chaque battement de cœur ou à chaque inspiration. Des patchs collés sur les coudes et les genoux suivent la force musculaire à partir des mouvements des bras et des jambes et de la contraction et du relâchement de la peau à chaque fois que le muscle se contracte.
Créer un réseau de capteurs cutanés couvrant tout le corps et collecter des données physiologiques sans interférer avec le comportement normal du sujet
Une technologie confortable à porter, sans piles ni circuits rigides : l’inventeur du dispositif, Zhenan Bao, professeur de génie chimique appelle sa technologie portable, « BodyNet » et prévoit ses premières applications en contexte médical. BodyNet pourrait ainsi permettre la surveillance de patients souffrant de troubles du sommeil ou de troubles cardiaques. Son équipe de 14 chercheurs travaille déjà au développement de nouveaux patchs pouvant détecter la sueur et d'autres fluides corporels dans l’objectif de pouvoir suivre la température corporelle et le stress. Toute cette gamme de capteurs sans fil qui collent à la peau est conçue pour fonctionner avec des vêtements intelligents. Une nouvelle étape est donc franchie par rapport aux systèmes existants qui incluent en général, un smartphone ou une montre en réception.
La technologie RFID – identification par radiofréquence – participe au succès de cette innovation. Le patch BodyNet fonctionne de manière similaire à une clé RFID : il possède une antenne qui récupère un peu de l’énergie RFID entrante provenant d’un récepteur placé sur le vêtement pour alimenter ses capteurs. Il récupère ensuite les données de lectures de la peau et les renvoie au récepteur le plus proche. Mais pour faire fonctionner le wifi, les chercheurs ont dû créer une antenne aussi flexible et étirable que la peau. Cette prouesse a été accomplie en sérigraphiant à l'encre métallique le patch de base en caoutchouc.
Un autre défi reste à relever : il s’agit de maintenir le capteur et le récepteur proches l'un de l'autre. Dans leurs expériences, les chercheurs ont accroché un récepteur sur un vêtement juste au-dessus de chaque capteur. Des appariements individuels de capteurs et de récepteurs conviendraient parfaitement à la surveillance médicale, mais pour créer un BodyNet pouvant être porté pendant l'exercice, les antennes devraient être intégrées dans le vêtement de manière à pouvoir recevoir et transmettre les signaux, quel que soit l'endroit où un capteur est collé…
Source : Nature Electronics 15 August 2019 A wireless body area sensor network based on stretchable passive tags (Visuel Bao lab)
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