KNOXVILLE, TN, 04 mars 2025 /24-7PressRelease/ -- Dans une première révolutionnaire, des chercheurs ont fabriqué un conducteur en fibres de métal liquide poreuses et hautement élastiques, capable d'une excellente élasticité, conductivité électrique et recyclabilité, démontrant son potentiel pour un suivi électrophysiologique à long terme dans les applications de santé.

Avec l'avancement rapide des technologies portables, les propriétés mécaniques des électroniques extensibles se sont considérablement améliorées, stimulant le développement d'interfaces électroniques robustes pour la détection et la stimulation. Ce progrès a élargi le champ des applications, en particulier dans le suivi de la santé, les interfaces homme-machine et les prothèses robotiques. Cependant, malgré ces avancées, concevoir des conducteurs extensibles qui offrent simultanément une haute conductivité, une élasticité et une durabilité à long terme reste un défi.

Dans une étude publiée dans le journal KeAi Wearable Electronics, un groupe de chercheurs de Chine et d'Israël a conçu un conducteur - un conducteur en fibres de métal liquide-fer poreuses et hautement élastiques - capable de suivre électrophysiologiquement de manière continue et avec une haute fidélité sur le long terme.

"Les conducteurs extensibles à base de métal liquide ont suscité beaucoup d'attention pour leurs larges applications dans la bioélectronique, les dispositifs portables et la robotique douce," explique l'un des auteurs de l'étude, Yan Wang, professeur au Département de génie chimique de l'Institut technion-israélien de technologie du Guangdong. "Cependant, leur forte tension de surface et leur faible liaison interfaciale avec la plupart des élastomères compliquent leur intégration sans couture dans des dispositifs flexibles ou extensibles. De plus, les conducteurs à base de métal liquide conventionnels manquent souvent de perméabilité suffisante, ce qui entraîne une mauvaise gestion de l'humidité et un inconfort lors d'un port prolongé."

L'équipe a découvert qu'en recouvrant un mélange de métal liquide et de poudre de fer sur des tapis de fibres, des conducteurs offrant une élasticité exceptionnelle, une conductivité élevée et une stabilité électromécanique remarquable ont été réalisés.

"Ces conducteurs sont capables de suivre électrophysiologiquement de manière continue et fidèle à long terme, soulignant leur potentiel pour des applications dans la détection précoce des maladies, la bioélectronique et les systèmes de santé portables," ajoute Wang.

Jusqu'à présent, la recyclabilité des métaux liquides est restée limitée, et la combinaison de processus de fabrication complexes et de respirabilité sous-optimale a posé des défis significatifs pour leur application pratique dans les dispositifs électroniques épidermiques.

"Notre approche récemment proposée démontre que des conducteurs de haute performance peuvent être obtenus par un processus de fabrication simple tout en maintenant une recyclabilité totale," déclare Wang. "Nous espérons que nos découvertes fournissent une nouvelle perspective pour le développement de conducteurs extensibles avec une haute conductivité, biocompatibilité, respirabilité et recyclabilité pour contribuer à l'élaboration de nouvelles technologies de santé portables et d'autres dispositifs bioélectroniques."

Références
DOI
10.1016/j.wees.2024.12.006

URL de la source originale
https://doi.org/10.1016/j.wees.2024.12.006

Informations sur le financement
Cette recherche a été soutenue par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (subvention n° : 52303371), le Département des sciences et technologies du Guangdong (subvention n° : 2021B0301030005, STKJ2023075, 2022A1515110209), le Département de l'éducation du Guangdong (subvention n° : 2022KQNCX112), le Fonds Seed (GCII-Seed-202406) de l'Institut d'innovation de Changzhou de GTIIT, et le Fonds de discipline clé (KD), le Technion, et le Fonds de démarrage de Guangdong Technion.

À propos de Wearable Electronics
Wearable Electronics est un journal scientifique à comité de lecture en libre accès couvrant tous les aspects de l'électronique portable. Le journal invite à soumettre des articles de recherche, des revues et des communications rapides, visant à présenter des directions innovantes pour de nouvelles recherches et avancées technologiques dans ce domaine significatif. Il englobe à la fois les aspects appliqués et fondamentaux, y compris les matériaux électroniques portables, les dispositifs électroniques portables, et les technologies de fabrication de tels dispositifs. En intégrant l'expertise de scientifiques, d'ingénieurs et de professionnels de l'industrie, le journal s'efforce de relever les défis cruciaux qui façonnent le domaine des sciences portables et ses principales technologies.

Contact
Yan Wang
yan.wang@gtiit.edu.cn

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