Ils inventent un dispositif médical sans fil ni batterie pour suivre en temps réel les fonctions vitales d’une personne

Comment surveiller ses fonctions vitales ou celle d’une autre personne lorsque la surveillance dépend d’une batterie ou de l’électricité ? C’est probablement cette question que s’est posé une équipe de scientifiques de l’UCI (Université de Californie d’Irvine) en inventant un dispositif portable de surveillance de santé, qui peut fonctionner sans batterie. Le professeur de génie électrique, d’informatique et de génie biomédical Rahim Esfandyar, chargé de cette invention, explique que ce dispositif permet de suivre les fonctions vitales à distance, pour quelqu’un qui travaillerait loin de son lieu de soin, ou en cas d’incident soudain… Mais quelle est cette invention ? Explications.

C’est quoi ce dispositif ingénieux ?

Présentée dans la revue de l’université News Uci, l’invention se présente comme un nouveau moniteur de santé auto-alimenté qui se porte comme le bracelet d’une montre. Grâce à ce dispositif, le professeur affirme pouvoir suivre à distance, sans fil, et avec un smartphone, le pouls du porteur, sans aucune source d’alimentation externe ou batterie. Un prototype a déjà été fabriqué en impression 3D de nanomatériaux sur des substrats flexibles et sert actuellement de moniteur de pouls artériel radial. Auto-alimenté, il pourra assurer également la surveillance de la température corporelle, de la fréquence cardiaque et de la pression artérielle, en changent simplement le circuit du capteur.

Pourquoi un moniteur de surveillance sans fil et sans batterie ?

Cette invention a été imaginée pour faire face aux problèmes que pourrait rencontrer un individu qui serait en poste dans un endroit éloigné de son domicile, ou qui partirait en randonnée, en mission dans le désert ou même à bord de la station spatiale… Puisqu’il n’a besoin ni de batterie, ni d’électricité, le dispositif permet de suivre en temps réel les fonctions vitales d’une personne même si celle-ci se trouve à des années-lumière de la Terre.

Comment l’appareil fournit-il les informations ?

Ce dispositif de surveillance transmet les informations de deux manières possibles :

• Dans le premier mode, l’appareil fournit les informations grâce à l’énergie créée en tapant sur les nano-générateurs d’énergie du bracelet qui alimente les circuits du capteur. Le pouls du porteur apparaît alors sous forme de signaux lumineux clignotants sur un écran.
• Dans le seconde mode, l’appareil fonctionna avec un smartphone avec lequel il utilise une technologie de communication en champ proche intégrée qui facilite l’échange sans fil d’énergie et de données entre le bracelet et l’appareil mobile. Les informations transmises sont alors biophysiques et tracées sur l’écran du smartphone.

Les caractéristiques à la demande et auto-alimentées de la présente invention sont rendues possibles par des nano générateurs triboélectriques qui génèrent une tension par choc mécanique ou pression. Les TENG sont fabriqués à partir de MXenes à base de titane, un matériau 2D ultrafin relativement nouveau avec des propriétés électriques et mécaniques uniques. Seules quelques couches de MXene d’épaisseur d’atomes sont pliables, extensibles et peuvent être imprimées sur la surface d’un matériau flexible semblable à un bandage, sur un bras ou un bracelet portable.

« Imaginez que vous travaillez dans un endroit éloigné… et que vous devez suivre vos informations de santé à la demande, ou qu’il y a un incident, et que vous devez surveiller les signes vitaux de quelqu’un de toute urgence et avec précision (…) Cet appareil auto-alimenté et sans fil vous permet de le faire sans compter sur une batterie qui peut perdre sa charge. » Rahim Esfandyar-Pour, professeur adjoint de génie électrique et d’informatique et de génie biomédical / UCI

Le professeur conclut par ces mots au sujet de leur invention : « Il permet une surveillance de la santé continue, sans batterie, sans fil et à la demande, à tout moment et n’importe où. Il est fabriqué avec des matériaux peu coûteux et flexibles et peut être adapté pour répondre à une variété d’exigences de capteurs bioélectroniques portables. C’est un système flexible et entièrement configuré. » Une belle innovation dans le monde de la surveillance médicale non ?