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Votre corps, source d’énergie pour les capteurs médicaux

Ridha Loukil
Votre corps, source d’énergie pour les capteurs médicaux

Nanofil piézoélectrique, idéal pour l'alimentation d'implants médicaux

Les chercheurs de Georgia Institute of Technology ont mis au point des nanogénérateurs d’énergie capables d’alimenter les capteurs médicaux à partir du cœur, des muscles ou de la respiration.

Les battements du cœur constituent une source d’énergie qui ne demande qu’à être convertie en électricité pour alimenter des capteurs et implants médicaux. C’est ce que des chercheurs du Georgia Institute of Technology démontrent dans un article publié dans la revue Advanced Materials.

Depuis 2005, ils développent des nanogénérateurs piezoélectriques destinés à alimenter les implants médicaux à partir des battements du cœur, des mouvements des muscles ou de la respiration. Dans leurs derniers travaux, ils ont déposé un nanofil l'oxyde de zinc sur un substrat polymère souple et encapsulé le dispositif dans un boîtier hermétique aux fluides corporels. Ils ont testé le dispositif sur un rat en l’attachant à une membrane de l’animal. La respiration du rongeur tend le nanofil, générant 4 picoampères de courant à 2 millivolts. Mais attaché au cœur du rat, il fournit 30 picoampères à 3 millivolts.

Cette technologie serait une source d'alimentation idéale pour les capteurs médicaux à l'échelle nanométrique qui contrôlent la pression artérielle, le taux de glucose ou les biomarqueurs du cancer. Ces nanocapteurs se contentent d'une faible puissance d'environ un microwatt, mais ils ont besoin d'une source d'énergie miniature et durable, alternative à la pile qui nécessite d’être changée régulièrement.

Les chercheurs ont également construit un dispositif intégrant des centaines de nanofils pour fournir un courant de sortie d'environ 100 nanoampères à 1,2 volts et générer ainsi une puissance de 0,12 microwatts. Ils envisagent l’emploi de matériaux piézoélectriques plus performants que l'oxyde de zinc, dont le PZT, un composé de plomb, de zirconium et de titane 10 fois plus efficace. Mais l’oxyde de zinc garde l’avantage d’être biocompatible, ce qui n’est pas le cas du PZT à cause du plomb qu’il contient.

Ridha Loukil

Pour en savoir plus : http://www.gatech.edu 

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