Les chercheurs impériaux ont intégré de nouveaux capteurs à faible coût qui surveillent la respiration, la fréquence cardiaque et l’ammoniac dans des t-shirts et des masques faciaux.
Les applications potentielles vont de la surveillance de l’exercice, du sommeil et du stress au diagnostic et à la surveillance des maladies par la respiration et les signes vitaux.
Filés à partir d’un nouveau fil conducteur à base de coton développé par l’Impériale appelé PECOTEX, les capteurs coûtent peu à fabriquer. Seulement 0,15 $ produit un mètre de fil pour intégrer de manière transparente plus de dix capteurs dans les vêtements, et PECOTEX est compatible avec les machines à broder informatisées standard de l’industrie.
Le support flexible des vêtements signifie que nos capteurs ont une large gamme d’applications. Ils sont également relativement faciles à produire, ce qui signifie que nous pourrions intensifier la fabrication et inaugurer une nouvelle génération de vêtements portables. »
Fahad Alshabouna, premier auteur, Ph.D. Candidat, Département de bioingénierie de l’Impérial
L’équipe de recherche a brodé les capteurs dans un masque facial pour surveiller la respiration, un t-shirt pour surveiller l’activité cardiaque et des textiles pour surveiller des gaz comme l’ammoniac, un composant de la respiration qui peut être utilisé pour suivre la fonction hépatique et rénale. Les capteurs d’ammoniac ont été développés pour tester si les capteurs de gaz pouvaient également être fabriqués à l’aide de broderies.
Fahad a ajouté : « Nous avons démontré des applications dans la surveillance de l’activité cardiaque et de la respiration, et la détection des gaz. Les applications potentielles futures incluent le diagnostic et la surveillance des maladies et des traitements, la surveillance du corps pendant l’exercice, le sommeil et le stress, et l’utilisation dans les batteries, les radiateurs, les antistatiques Vêtements. »
La recherche est publiée aujourd’hui dans Materials Today.
Capteurs sans soudure
Les capteurs portables, comme ceux des montres connectées, nous permettent de surveiller en permanence notre santé et notre bien-être de manière non invasive. Jusqu’à présent, cependant, il y avait un manque de fils conducteurs appropriés, ce qui explique pourquoi les capteurs portables intégrés de manière transparente dans les vêtements ne sont pas encore largement disponibles.
Entrez PECOTEX. Développé et transformé en capteurs par des chercheurs de l’Impérial, le matériau est lavable en machine, et est moins cassant et plus conducteur d’électricité que les fils conducteurs à base d’argent disponibles dans le commerce, ce qui signifie que plus de couches peuvent être ajoutées pour créer des types complexes de capteurs.
L’auteur principal, le Dr Firat Guder, également du Département de bio-ingénierie, a déclaré : « PECOTEX est très performant, solide et adaptable à différents besoins. Il est facilement évolutif, ce qui signifie que nous pouvons produire de gros volumes à peu de frais en utilisant des machines à broder informatisées domestiques et industrielles.
« Notre recherche ouvre des possibilités passionnantes pour les capteurs portables dans les vêtements de tous les jours. En surveillant la respiration, la fréquence cardiaque et les gaz, ils peuvent déjà être intégrés de manière transparente et pourraient même être en mesure d’aider à diagnostiquer et à surveiller les traitements des maladies à l’avenir. »
Ensuite, les chercheurs exploreront de nouveaux domaines d’application comme le stockage d’énergie, la récupération d’énergie et la détection biochimique, ainsi que la recherche de partenaires pour la commercialisation.
Cette étude a été financée par le Conseil de recherche du ministère saoudien de l’éducation, de l’ingénierie et des sciences physiques (EPSRC, qui fait partie de l’UKRI), Cytiva, le département de bio-ingénierie de l’Impérial, la Fondation Bill et Melinda Gates et l’armée américaine.
