La section d’électronique et d’ingénierie informatique de Duke, l’une des meilleures universités américaines et du monde, vient d’annoncer un petit exploit : la première technique d’impression électronique capable de travailler sur la peau humaine (et de nombreuses autres matières).

Les chercheurs de Duke ont été capables d’imprimer un tatouage électronique fonctionnel sur le doigt de l’un d’entre eux. Le système est simple, deux traits argentés mènent à une petite LED qui s’allume lorsque l’on alimente les traits avec du courant.

Ce n’est pas la première fois qu’il est question sur notre site de tatouage intelligent. Celui des ingénieurs de Duke a des propriétés plutôt remarquables, de quoi aller plus loin qu’allumer une simple LED. Le gros progrès de ce type de tatouage est sa méthode d’impression, bien plus simple que ce qui peut se faire actuellement.

Pour Aaron Franklin, l’un des scientifiques à la tête du projet, “Au fil des ans un grand nombre d’articles de recherche ont promis ce type “d’électronique entièrement imprimé” […] La nôtre est la première où la réalité correspond à la perception du public.”

L’un des défauts des autres tatouages venait des étapes nécessaires avant d’être mis en contact sur la peau humaine. Bain chimique pour rincer les matières non voulues, un processus de durcissement pour empêcher les couches de se mélanger, réchauffage à très haute température.

Les techniques utilisées pour développer ces technologies ont fait l’objet de deux articles dans des revues scientifiques. Le premier, publié en juillet dans Nanoscale décrit comment l’encre a été fabriquée. C’est grâce à des nanofils d’argent mélangés à un aérosol neutre que l’imprimante peut imprimer partout et surtout à basse température.

L’encre sèche en deux minutes et conserve toutes ses capacités électriques. Lorsque Nick William, l’étudiant diplômé qui a essayé l’impression, pliait le doigt, le courant parvenait toujours à la LED. De même, chauffée pendant deux heures l’encre conserve toute sa conductivité. L’impression doit se faire en une fois, est indolore et se nettoie simplement avec de l’eau et du savon. Enfin le nanofil d’argent ne présente aucun danger pour la santé contrairement aux nanoparticules d’argents habituellement utilisées.

De l'encre conductrice imprimée sur une feuille

L’encre conductrice imprimée sur une feuille. Source : Université de Duke / YouTube

Dans un deuxième article daté du 3 octobre, Aaron Franklin et un autre étudiant, Shiheng Lu, sont parvenus à augmenter les capacités de l’encre conductrice. Ils l’ont combiné avec deux autres composants imprimables pour créer un transistor, composant essentiel aux produits électroniques.

Pour Franklin l’impression à température ambiante peut grandement faciliter l’écriture de tatouages électroniques. Une innovation particulièrement utile associée aux travaux d’autres laboratoires sur les biocapteurs, par exemple.

C’est dans ce cadre qu’Aaron Franklin imagine diverses applications à l’impression électronique associée à des biocapteurs dans le domaine de la santé, des bandages personnalisés en particulier. Soutenu financièrement par le département de recherche médical de l’armée américaine, l’institut national de santé et la fondation nationale pour la Science, c’est bien vers les applications médicales que se tournent Aaron Franklin et ses équipes.