La peau électronique alimentée par Sweat sert d'interface homme-machine

Des chercheurs ont mis au point une peau électronique (e-skin) qui s'applique directement sur la vraie peau. Fabriqué à partir de caoutchouc souple et flexible, il peut être intégré à des capteurs qui surveillent des informations telles que la fréquence cardiaque, la température corporelle, les niveaux de sucre dans le sang et les sous-produits métaboliques qui sont des indicateurs de santé ainsi que les signaux nerveux qui contrôlent les muscles. Il le fait sans avoir besoin d'une batterie, car il fonctionne uniquement avec des biopiles alimentées par l'un des déchets de l'organisme.

La sueur humaine contient des niveaux très élevés de lactate chimique, un composé généré comme sous-produit des processus métaboliques normaux, en particulier par les muscles pendant l'exercice. Les piles à combustible intégrées à l'e-skin absorbent ce lactate et le combinent avec l'oxygène de l'atmosphère, générant de l'eau et du pyruvate, un autre sous-produit du métabolisme. Pendant leur fonctionnement, les biopiles génèrent suffisamment d'électricité pour alimenter des capteurs et un appareil Bluetooth similaire à celui qui connecte un téléphone à un autoradio, permettant à l'e-skin de transmettre sans fil les lectures de ses capteurs.

Bien que la communication en champ proche soit une approche courante pour de nombreux systèmes e-skin sans batterie, elle ne peut être utilisée que pour le transfert de puissance et la lecture de données sur une très courte distance. La communication Bluetooth consomme plus d'énergie, mais constitue une approche plus attrayante avec une connectivité étendue pour les applications médicales et robotiques pratiques.

Concevoir une source d'alimentation qui pourrait fonctionner à la sueur n'était pas le seul défi dans la création de l'e-skin. Il devait également durer longtemps avec une intensité de puissance élevée avec une dégradation minimale. Les biopiles sont fabriquées à partir de nanotubes de carbone imprégnés d'un catalyseur platine/cobalt et d'un maillage composite contenant une enzyme qui décompose le lactate. Ils peuvent générer une puissance de sortie continue et stable (jusqu'à plusieurs milliwatts par centimètre carré) pendant plusieurs jours dans la sueur humaine.

Les prochaines étapes consistent à développer une variété de capteurs qui peuvent être intégrés dans l'e-skin afin qu'il puisse être utilisé à des fins multiples. En plus d'être un biocapteur portable, il peut s'agir d'une interface homme-machine :les signes vitaux et les informations moléculaires collectés à l'aide de cette plate-forme pourraient être utilisés pour concevoir et optimiser des prothèses de nouvelle génération.