Dans une avancée significative vers le développement de technologies de surveillance de la santé et autres, des chercheurs ont mis au point un dispositif portable expérimental qui génère de l’énergie à partir du mouvement de flexion d’un doigt d’utilisateur et peut créer et stocker des souvenirs.
Une innovation unique
Le dispositif se distingue par l’intégration d’un seul nanomatériau dans un boîtier extensible adapté au doigt d’une personne. Ce nanomatériau permet au dispositif de générer de l’énergie lorsque l’utilisateur plie son doigt. De plus, ce matériau super mince permet également au dispositif d’effectuer des tâches de mémoire.
Normalement, les dispositifs multifonctionnels nécessitent plusieurs matériaux en couches, ce qui implique le défi chronophage de superposer des nanomatériaux avec une grande précision. L’équipe, dirigée par l’Université RMIT et l’Université de Melbourne en collaboration avec d’autres institutions australiennes et internationales, a réalisé le dispositif de preuve de concept avec la rouille d’un métal liquide à basse température appelé bismuth, qui est sûr et bien adapté aux applications portables.
Des applications potentielles
Le chercheur principal, le Dr Ali Zavabeti, a déclaré que l’invention pourrait être développée pour créer des dispositifs médicaux portables qui surveillent les signes vitaux – intégrant les travaux récents des chercheurs avec un matériau similaire qui a permis la détection de gaz – et mémorisent des données personnalisées.
« L’innovation a été utilisée dans nos expériences pour écrire, effacer et réécrire des images à l’échelle nanométrique, donc elle pourrait éventuellement être développée un jour pour encoder des billets de banque, des œuvres d’art originales ou des services d’authentification », a déclaré Zavabeti, ingénieur à l’Université RMIT et de l’Université de Melbourne.
Résultats des expériences
L’équipe affirme que l’étude a révélé que leur invention présente une «réactivité exceptionnelle aux mouvements associés aux activités humaines, comme l’étirement, ce qui en fait un candidat prometteur pour les technologies portables ».
« Nous avons testé le comportement de mouvement naturel avec le dispositif attaché à une articulation de doigt, avec une pointe de sortie moyenne d’environ 1 volt », a indiqué le Dr Zavabeti.
Le dispositif a pu effectuer les fonctions de mémoire de « lecture« , « écriture » et « effacement« , qui comprenaient l’utilisation du logo RMIT et d’un insigne en forme de carré comme démonstrations de ces capacités.
Vidéo du dispositif portable s’allume d’une simple pression du doigt
Comment l’invention a-t-elle été réalisée et fonctionne-t-elle ?
L’auteur principal et étudiant en doctorat Xiangyang Guo de RMIT, a déclaré que l’équipe peut imprimer des couches de rouille de bismuth, autrement connue sous le nom d’oxyde, en quelques secondes seulement.
«Nous avons fondamentalement étudié cette technique d’impression instantanée pour la première fois en utilisant des métaux liquides à point de fusion bas», a déclaré Guo, qui travaille sous la supervision du Dr Ali Zavabeti et du Professeur Yongxiang Li.
L’équipe a démontré que l’ingénierie des matériaux à l’échelle nanométrique peut présenter d’énormes opportunités dans une gamme de fonctions, de la détection et la récupération d’énergie aux applications de mémoire, a-t-il dit.
En synthèse
Cette innovation représente une avancée significative dans le domaine des technologies portables. Elle ouvre la voie à de nouvelles applications, notamment dans le domaine de la surveillance de la santé. L’équipe de recherche est désireuse de collaborer avec des partenaires industriels pour développer davantage et prototyper cette invention. Les chercheurs prévoient d’adapter leur approche à d’autres métaux et alliages liquides et solides à basse température qui pourraient être développés pour des dispositifs portables personnalisés.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que le dispositif expérimental portable inventé par les chercheurs ?
C’est un appareil qui génère de l’énergie à partir du mouvement de flexion d’un doigt d’utilisateur et peut créer et stocker des souvenirs. Il intègre un nanomatériau unique dans un boîtier extensible adapté au doigt d’une personne.
Comment le dispositif génère-t-il de l’énergie ?
Le nanomatériau intégré dans le dispositif permet de générer de l’énergie lorsque l’utilisateur plie son doigt.
Quelles sont les applications potentielles de ce dispositif ?
Il pourrait être développé pour créer des dispositifs médicaux portables qui surveillent les signes vitaux et mémorisent des données personnalisées. Il pourrait également être utilisé pour encoder des billets de banque, des œuvres d’art originales ou des services d’authentification.
Quels ont été les résultats des expériences menées avec ce dispositif ?
Le dispositif a démontré une réactivité exceptionnelle aux mouvements associés aux activités humaines, comme l’étirement. Il a également réussi à effectuer les fonctions de mémoire de «lecture», « écriture » et « effacement« .
Comment l’invention a-t-elle été réalisée et comment fonctionne-t-elle ?
L’équipe de recherche a utilisé la rouille d’un métal liquide à basse température appelé bismuth pour créer le dispositif. Ils ont démontré que l’ingénierie des matériaux à l’échelle nanométrique peut présenter d’énormes opportunités dans une gamme de fonctions, de la détection et la récupération d’énergie aux applications de mémoire.
Légende illustration principale : L’innovation de l’équipe consiste en un nanomatériau unique incorporé dans un boîtier extensible adapté au doigt d’une personne. Crédit : Seamus Daniel, Université RMIT
