La technologie portable fonctionne comme un pansement pour surveiller la santé
Les scientifiques ont conçu un appareil technologique innovant et portable qui suit les mouvements, la fréquence cardiaque et la respiration sans utiliser de fils, de piles ou de circuits. L'appareil adhère à la peau humaine comme un pansement.
La peau humaine est un organe fascinant. En fait, c'est l'organe le plus grand et le plus lourd du corps humain, s'étendant sur environ 20 pieds carrés, en moyenne.
La fonction principale de la peau est la protection; il crée une barrière entre notre intérieur et le monde extérieur. Cependant, la peau fait bien plus que nous protéger.
Les différentes couches de la peau créent de nouvelles cellules, donnent à la peau sa couleur et stockent les graisses. La peau aide également à contrôler la température corporelle et la perte d'eau, et elle contient des terminaisons nerveuses qui nous aident à détecter la pression, les vibrations, le toucher et la douleur.
Notre peau peut en dire long sur nos états internes, car les signes extérieurs de changements physiologiques peuvent fournir une fenêtre sur nos conditions physiques et émotionnelles. Les chercheurs utilisent la réponse galvanique de la peau, par exemple, pour obtenir des informations sur les niveaux d’excitation, de «stress, d’excitation, d’engagement, de frustration et de colère» d’une personne.
Maintenant, les scientifiques ont développé un moyen d'exploiter ces signaux cutanés avec un appareil qui ne nécessite pas de piles, de fils ou de puces.
Zhenan Bao, professeur de génie chimique à l'Université de Stanford, en Californie, et son équipe ont conçu un patch qui colle à la peau comme un pansement et mesure la façon dont la peau d'une personne s'étire et se contracte.
L'appareil envoie ensuite ces lectures sans fil à un récepteur attaché aux vêtements de la personne.
Sur la base de ces lectures, les chercheurs ont pu surveiller la respiration et la fréquence cardiaque d'une personne, ainsi que les mouvements de ses bras et de ses jambes.
Le professeur Bao et son équipe décrivent leur appareil technologique portable dans le journal Electronique Nature.
Comment fonctionne BodyNET
Les chercheurs ont appelé leur appareil «réseau de capteurs de surface corporelle» ou «BodyNET», et ils le définissent comme «une collection de capteurs en réseau pouvant être utilisés pour surveiller les signaux physiologiques humains».
Dans l'article, les chercheurs décrivent comment ils ont testé le BodyNET. Ils ont collé les capteurs au poignet et à l'abdomen d'un participant pour détecter son pouls et sa respiration.
Placer les capteurs sur les coudes et les genoux du participant a permis aux chercheurs de savoir quand la personne a bougé, car le patch a détecté l'étirement et la contraction de la peau dans les zones qui correspondaient aux muscles fléchis.
Le BodyNET fonctionne en utilisant l'identification par radiofréquence (RFID) - une technologie qui est également utilisée dans les systèmes d'accès sans clé et les cartes-clés.
Avec les cartes-clés, une antenne de la carte capte l'énergie RFID du récepteur et l'utilise pour générer un mot de passe. La carte renvoie ensuite ce code d'accès au destinataire.
Pour le BodyNET, les chercheurs ont dû trouver un moyen de transmettre l'énergie RFID à travers une antenne qui pourrait se dilater, se contracter et se plier avec la peau.
Les scientifiques ont utilisé de l'encre métallique pour créer cette antenne, mais ils se sont vite rendu compte que le signal n'était pas assez fort pour suivre les mouvements et les fluctuations constants de l'antenne et de la peau.
Ils ont donc conçu un nouveau type de système RFID plus puissant qui enverrait des signaux plus stables et plus précis. Ce système innovant utilise également la technologie Bluetooth pour envoyer les lectures du récepteur vers un smartphone ou tout autre appareil sans fil.
Les chercheurs espèrent que les professionnels de la santé utiliseront l'appareil pour surveiller les personnes souffrant de problèmes de sommeil et de problèmes cardiaques. Pour l'équipe, les prochaines étapes consistent à déterminer comment le patch peut également détecter la transpiration et la température.
«Nous pensons qu’un jour, il sera possible de créer un réseau de capteurs cutanés pour tout le corps pour collecter des données physiologiques sans interférer avec le comportement normal d’une personne.»
Prof. Zhenan Bao
