Les matériaux électrostrictifs biocompatibles joueront un rôle de premier plan dans la future génération de systèmes micro-électro-mécaniques médicaux (MEMS)
Dans le film de science-fiction Retour vers le futur II, Marty McFly et Doc ont voyagé de 1985 à 2015. Là, ils ont expérimenté tout un ensemble de nouveaux outils futuristes, notamment des téléviseurs à écran plat, des appareils de communication vidéo-mobiles, des lunettes avec réalité augmentée (RA ) et tablettes. Lorsque le film est sorti, ces appareils n'étaient rien de plus qu'un rêve. Mais l'avenir qu'ils ont prédit est maintenant notre réalité quotidienne.
Il en va de même pour les technologies biomédicales. Des films tels que The Mandchurian candidate ou Upgrade ont présenté des systèmes biomédicaux intelligents implantés dans le corps humain pour vérifier et améliorer la santé ou la capacité.
L'objectif de la recherche biomédicale actuelle n'est pas loin de là. Aujourd'hui, une nouvelle classe de matériaux d'actionnement intelligents transforme les technologies biomédicales futures (et actuelles), éloignant les applications de science-fiction d'un pas vers la réalité.
L'avenir des technologies biomédicales est au centre du projet BioWings financé par H2020 FETOpen. Le projet vise à étudier et mettre en œuvre une nouvelle classe de matériaux d'actionnement à intégrer dans des systèmes micro-électro-mécaniques (MEMS) biocompatibles.
Les MEMS sont un composant clé des systèmes biomédicaux intelligents permettant des dispositifs miniaturisés dotés de fonctionnalités diagnostiques, pronostiques et thérapeutiques. Cependant, le développement de matériaux d'actionneurs biocompatibles est trop lent pour permettre à ces nouveaux dispositifs biomédicaux d'entrer sur le marché grand public.
BioWings s'efforce de surmonter ce problème en utilisant des oxydes de cérium hautement défectueux pour développer une nouvelle classe de matériaux.
Ces oxydes contiennent des propriétés radicalement différentes de celles existantes. En particulier, ils sont respectueux de l'environnement et non toxiques, ils permettent des appareils à faible consommation d'énergie grâce à leur réponse électrostrictive exceptionnellement élevée et toujours non plafonnée sous des champs électriques modérés et ils sont entièrement compatibles avec les technologies à base de silicium et d'autres substrats (par exemple métaux et polymères) .
Dirigée par Danmarks Tekniske Universitet, l'équipe multidisciplinaire du projet comprend des partenaires du monde universitaire, de l'industrie et du secteur médical.
Ensemble, ils travaillent sur l'identification d'un concept de base, pour relier, systématiser et comprendre les propriétés des matériaux pour en tirer parti dans une application innovante pertinente avec une perspective d'avenir large.
Parallèlement à son orientation scientifique, BioWings cherche à créer des opportunités de marché. Les projets FET en général sont un bon laboratoire pour transformer la technologie future en un produit commercialisable grâce à des opportunités commerciales viables.
En considérant de nouveaux produits potentiels issus de la future technologie émergente, les chercheurs et les développeurs de produits regardent l'innovation sous un angle complètement nouveau. Des questions telles que « quelle est la performance la plus élevée possible pour ce nouveau matériau? » sont remplacés par « quel est le défi des utilisateurs finaux que je vais résoudre avec ce nouveau matériel? »
À ce jour, le projet a développé une dizaine de nouvelles idées qui ont été validées via une «approche de gestion de l'innovation» solide en s'appuyant sur les utilisateurs finaux et les business cases. Cela garantit un transfert de technologie fluide sur le marché.
Dans BioWings, des termes tels que «business model» et «business plan» sont familiers aux participants au projet et orientent la feuille de route technologique finale vers ce qui pourrait avoir un impact pertinent sur le marché tout en conservant un haut degré de science fondamentale.
L'astuce consiste à considérer le point de vue de l'utilisateur tout en diagnostiquant scientifiquement les limitations de performances, puis à comprendre comment une idée d'innovation peut éventuellement aider en tant que produit.
