Peau électronique innovante imitant la détection de douleur humaine en temps réel

Un dispositif prototype a été développé qui peut reproduire électroniquement la façon dont la peau humaine perçoit la douleur. Le dispositif imite la réponse de rétroaction quasi instantanée du corps et peut réagir aux sensations douloureuses à la même vitesse que les signaux nerveux voyagent vers le cerveau. La peau artificielle réagit instantanément lorsque la pression, la chaleur ou le froid atteignent un seuil douloureux.

Trois prototypes fonctionnels

Outre le prototype de détection de douleur, l'équipe de recherche a également développé des dispositifs à base d'électronique extensible capables de détecter et de répondre aux changements de température et de pression. Trois prototypes fonctionnels ont été conçus pour offrir les caractéristiques clés de la capacité de détection de la peau sous forme électronique. Avec un développement ultérieur, la peau artificielle extensible pourrait également devenir une option future pour les greffes de peau non invasives, là où l'approche traditionnelle n'est pas viable ou ne fonctionne pas.

Trois technologies combinées

Le prototype combine trois technologies :

1. Électronique extensible : combine des matériaux oxydes avec du silicone biocompatible pour offrir une électronique transparente, incassable et portable, aussi fine qu'un autocollant.
2. Revêtements réactifs à la température : 1 000 fois plus fins qu'un cheveu humain, basés sur un matériau qui se transforme en réponse à la chaleur.
3. Cellules de mémoire électronique imitant le cerveau : imitent la façon dont le cerveau utilise la mémoire à long terme pour rappeler et retenir les informations précédentes.

Le prototype de capteur de pression combine l'électronique extensible et les cellules de mémoire à long terme, le capteur de chaleur associe les revêtements réactifs à la température et la mémoire, tandis que le capteur de douleur intègre les trois technologies. Les capteurs sont des somatosenseurs — reproduisant les caractéristiques clés du système complexe de neurones, voies neuronales et récepteurs du corps qui pilotent la perception humaine des stimuli sensoriels.

Bien que certaines technologies existantes aient utilisé des signaux électriques pour imiter différents niveaux de douleur, ces nouveaux dispositifs peuvent réagir à une pression mécanique réelle, à la température et à la douleur, et fournir la réponse électronique appropriée. En conséquence, la peau artificielle distingue la différence entre toucher délicatement une aiguille avec son doigt ou se piquer accidentellement avec.