KNOXVILLE, TN, 24 décembre 2024 /24-7PressRelease/ -- Les chercheurs ont réalisé une revue systématique des hydrogels conducteurs, examinant leurs propriétés électriques et mécaniques en relation avec différents types de charges conductrices. Ils ont également mis en lumière les avancées récentes dans des applications telles que les capteurs portables et la stimulation électrique, tout en décrivant les directions et stratégies futures pour l'électronique à base d’hydrogels dans le suivi de la santé et les applications thérapeutiques.

Les avancées en technologie biomédicale introduisent continuellement des matériaux innovants qui comblent le fossé entre les tissus biologiques et les dispositifs électroniques. Parmi ceux-ci, les hydrogels conducteurs ont émergé comme un matériau clé pour la bioélectronique douce, en particulier pour les applications nécessitant une compatibilité avec les tissus humains. Avec leur combinaison unique d'une forte teneur en eau, d'un module semblable à celui des tissus et d'une conductivité ionique, ces hydrogels fournissent une interface efficace avec les systèmes biologiques.

"Les hydrogels conducteurs représentent un nouveau territoire pour fusionner la biologie et l'électronique," explique l'auteur principal Yoonsoo Shin, chercheur en technologies des hydrogels à l'Institut des Sciences de Base, Séoul. "Leur polyvalence dans l'ajustement des propriétés mécaniques et électriques les rend indispensables pour la création de dispositifs portables et implantables de nouvelle génération qui fonctionnent de manière transparente avec les tissus humains."

Des études récentes ont souligné les hydrogels conducteurs comme des solutions dans le suivi des biosignaux et la stimulation électrique. Enrichis de charges conductrices comme les nanomatériaux carbonés, les polymères conducteurs et les nanomatériaux à base de métal, ces hydrogels maintiennent leur douceur tout en améliorant leurs propriétés électriques. Leur contact conformal, leur faible impédance et leur haute capacité d'injection de charge les rendent appropriés pour le suivi en temps réel et les utilisations thérapeutiques.

L'auteur senior et correspondant Dae-Hyeong Kim, professeur à l'Université Nationale de Séoul, ajoute : "La capacité des hydrogels conducteurs à s'adapter à des environnements dynamiques tout en maintenant des performances électriques robustes a révolutionné notre manière de penser à l'interface entre l'électronique et le corps humain. Ces matériaux ne sont pas de simples composants ; ils sont des facilitateurs de modalités thérapeutiques et diagnostiques entièrement nouvelles."

Au-delà de ces propriétés, les caractéristiques mécaniques et électriques modulables des hydrogels conducteurs leur permettent d'être utilisés dans une grande variété d'applications, allant des capteurs portables et interfaces neuronales aux systèmes de livraison de médicaments et muscles artificiels. De plus, leur biocompatibilité et leur biodégradabilité garantissent une réponse immunitaire minimale et un impact environnemental réduit, ce qui en fait des candidats idéaux pour des implants temporaires et des dispositifs biomédicaux durables.
Il est à noter que des avancées récentes ont également démontré leur potentiel d'intégration avec des composants électroniques, tels que les circuits flexibles et les systèmes microfluidiques, pour créer des plateformes multifonctionnelles capables de détecter, stimuler et thérapier simultanément.

"En regardant vers l'avenir, le développement des hydrogels conducteurs est prêt à débloquer des possibilités sans précédent dans la médecine personnalisée, la robotique et les interfaces homme-machine," déclare Shin. "En tirant parti de leur combinaison unique de propriétés, les chercheurs envisagent un avenir où ces matériaux permettront une intégration sans couture de la bioélectronique dans la vie quotidienne, des systèmes de suivi de santé en temps réel aux dispositifs thérapeutiques adaptatifs."

Références

DOI
10.1016/j.wees.2024.10.004

URL de la source originale
https://doi.org/10.1016/j.wees.2024.10.004

Informations de financement
Cette recherche a été financée par l'Institut des Sciences de Base, République de Corée, IBS-R006-A1.

Journal
Wearable Electronics

Contact
Dae-Hyeong Kim, dkim98@snu.ac.kr

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