Papier toilette transformé en capteur à usage unique

2 mars 2018, 16:27
Photo : Dennis R. Wise/Université de Washington.
Photo : Dennis R. Wise/Université de Washington.
Pour compléter notre série d'articles sur les évolutions des capteurs et de l'électronique à usage unique, nous abordons ici l'utilisation du papier toilette comme matériau de base servant à fabriquer des capteurs jetables. Aussi étrange que cela puisse paraître, ces recherches très sérieuses sont menées par des chercheurs de l'université de Washington. Un capteur fabriqué à partir de papier toilette est léger, souple et peu coûteux. Il a de surcroît de nombreuses applications possibles dans le domaine de la santé, du divertissement et de la robotique.

Au cours de leurs recherches, ces scientifiques ont utilisé un support tout à fait identique au papier toilette classique et l'ont imbibé d'eau contenant des nanotubes de carbone, ce qui l'a rendu conducteur.

Si ce papier est étiré, les fibres de cellulose se redressent, se raidissent et se fracturent. Les fibres à l’origine alignées sur la force d'étirement se rompent, et celles qui sont inclinées et perpendiculaires à celles-ci se réorganisent pour former des jonctions transversales au voisinage d'une fissure. Ces jonctions manifestent une sensibilité piézorésistive et capacitive à une force non coplanaire au matériau, ce qui en permet la mesure.

Un capteur ainsi construit peut détecter le rythme cardiaque, les forces exercées par les doigts et leurs mouvements, ou encore le déplacement d'un globe oculaire. Cependant, selon les chercheurs, l'innovation majeure est d'avoir créé un capteur portable à usage unique, constitué de fibre de papier extrêmement peu coûteuse.

Les applications possibles de ce capteur de papier sont la surveillance de la démarche ou des mouvements oculaires d'une personne pour examiner ses fonctions cérébrales ou les attitudes d'un joueur en action. Les chercheurs envisagent également d'utiliser ces capteurs dans les activités d'ergothérapie pour personnes âgées. Curieusement, le papier toilette intelligent n'apparaît pas dans les applications possibles...

 
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