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Jun 23, 2023

Ce "tatouage électronique" peut dire quand vous êtes stressé

20 mars 2023

20 mars 2023

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par Adithi Ramakrishnan

Des chercheurs de l'Université du Texas à Austin ont développé un "e-tatouage" temporaire pour la paume qui peut suivre l'excitation et le stress en utilisant la conductivité électrique de la peau. Le tatouage électronique pourrait être un moyen fiable pour les personnes souffrant de troubles tels que l'anxiété ou la dépression de suivre leurs émotions.

Dans un article de recherche publié dans la revue Nature Communications, le tatouage de la paume est resté en place pendant 15 heures pendant que les sujets effectuaient des activités quotidiennes telles que conduire, manger et faire de l'exercice.

Nanshu Lu, professeur à l'Université du Texas à la Cockrell School of Engineering d'Austin, a déclaré que le tatouage électronique pourrait permettre aux patients de suivre les niveaux de stress sans porter d'appareil médical encombrant.

"C'est un tatouage ultra fin et invisible", a déclaré Lu, un auteur de l'étude, "mais mécaniquement, il est suffisamment résistant pour survivre à toutes sortes d'activités."

Pendant des décennies, les médecins ont placé des électrodes sur le corps pour lire les signaux électriques du cerveau et du cœur. Les appareils électroniques qui nous renseignent sur notre santé, comme les tensiomètres, sont couramment utilisés au cabinet du médecin.

Selon Aaron Franklin, professeur de génie électrique et informatique à l'Université Duke, certains des premiers "tatouages ​​électroniques" ont été conçus pour délivrer des médicaments tels que des opioïdes. Au cours des 5 à 10 dernières années, a-t-il déclaré, il y a eu une poussée pour développer des capteurs électroniques portables, comme les trackers Fitbit et les montres intelligentes, pour surveiller la santé tout au long de la journée au lieu de se limiter aux rendez-vous chez le médecin.

Lu a étudié les e-tatouages ​​pendant plus de 12 ans. Elle a créé un tatouage thoracique extensible pour surveiller la santé cardiaque et a reçu une subvention de 1,5 million de dollars pour concevoir un tatouage électronique qui suit les symptômes de la pneumonie. Elle souhaite créer des capteurs pour collecter des données médicales importantes, faciles à porter et à utiliser.

L'objectif, a-t-elle déclaré, est de rendre l'électronique, qu'il s'agisse de capteurs ou de processeurs, "aussi douce et extensible que les tissus humains".

Lorsque nous ressentons des émotions fortes telles que l'excitation et le stress, nos glandes sudoripares eccrines se remplissent, rendant notre peau plus conductrice d'électricité. Les montres intelligentes peuvent contenir des capteurs de poignet qui mesurent la conductivité de la peau pour suivre les niveaux de stress.

Lu a fait monter les enchères en surveillant le stress dans une zone du corps qui contient la plus forte concentration de glandes sudoripares eccrines : la paume. Un e-tatouage pour la paume donnerait au porteur des lectures de stress plus précises qu'une montre intelligente, a déclaré Lu, mais le tatouage devrait rester sur l'une des parties les plus actives du corps.

À l'heure actuelle, les scientifiques collectent des données sur les glandes sudoripares eccrines de la paume en attachant des électrodes en gel avec des fils pendants qui se connectent à une montre-bracelet. Les électrodes en gel sont rigides et volumineuses et peuvent tomber pendant les activités quotidiennes, a déclaré Lu.

L'e-tatouage de la paume de Lu continue comme un tatouage temporaire. Son équipe a également créé deux rubans dorés en forme de S qui serpentent sur la paume et relient le tatouage de la paume à une montre-bracelet. La montre-bracelet envoie sans fil les données à un smartphone, où le porteur peut les lire.

Les rubans d'or sont extrêmement fins, à peine 750 nanomètres d'épaisseur. Une feuille de papier, pour référence, a une épaisseur d'environ 100 000 nanomètres.

En laboratoire, l'équipe de Lu a d'abord confirmé que le tatouage électronique donnait des lectures similaires aux électrodes de gel. Ensuite, ils ont attaché deux montres identiques aux poignets de deux personnes. Une montre était connectée à des électrodes de gel sur la paume. L'autre était relié aux rubans d'or ultrafins et au e-tatouage.

Ils ont collecté des données pendant 15 heures pendant que les gens effectuaient des mouvements quotidiens comme étudier, manger, faire de l'exercice et dormir. Les électrodes de gel sont tombées trois à cinq fois au cours des 15 heures. L'e-tatouage n'est pas tombé.

L'équipe de Lu n'est pas la première à développer un e-tatouage, mais elle est l'une des premières à en créer un pour la paume.

Pour que les tatouages ​​électroniques soient largement utilisés dans le monde médical, ils doivent surmonter deux obstacles clés, selon Franklin de l'Université Duke. Premièrement, leurs lectures de données doivent être toujours correctes. Deuxièmement, ils doivent collecter des données fiables auprès de nombreux patients différents, ceux qui transpirent naturellement plus ou qui ont des types de peau différents, par exemple.

"Ce sont les types de gros problèmes qui attendent toute technologie qui va dépasser un très bon document de recherche, ce qui est le cas", a déclaré Franklin, qui n'a pas participé aux recherches de Lu.

Pour que le tatouage électronique de la paume de Lu puisse suivre l'anxiété et la dépression, il faudrait l'approbation de la FDA. Son plan est de continuer à affiner le tatouage pour fournir des informations précises et continues sur les niveaux d'excitation et de stress.

Lu voit les e-tatouages ​​comme un moyen de "numériser" le corps humain. Elle a noté une tendance dans le développement technologique au fil des ans : les humains deviennent de plus en plus numériques à mesure que les robots commencent à adopter les compétences et l'intelligence des humains. Son objectif est de rapprocher encore plus les humains pour combler ce fossé.

Plus d'information: Hongwoo Jang et al, Tatouages ​​électroniques au graphène pour une détection non obstructive de l'activité électrodermique ambulatoire sur la paume activée par des rubans serpentins hétérogènes, Nature Communications (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-34406-2

2023 Les nouvelles du matin de Dallas. Distribué par Tribune Content Agency, LLC.