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Les marques de crayon sur le papier peuvent fonctionner comme des capteurs électriques sur votre peau

Par Donna Lu

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Des lignes de crayon ondulées sur du papier font des électrodes peu coûteuses qui peuvent détecter la fréquence cardiaque ou la température de la peau

Yadong Xu

Les croquis au crayon sur papier peuvent être utilisés comme capteurs qui détectent une variété de signaux physiologiques, y compris la fréquence cardiaque, la température de la peau et les composés de la sueur.

Zheng Yan de l'Université du Missouri et ses collègues ont mis au point des électrodes fabriquées à partir de traces de crayon sur du papier qui peuvent capter les signaux électriques du corps lorsqu'ils sont appliqués sur la peau. Les chercheurs pensent que cela pourrait être une alternative moins chère aux autres électrodes sur la peau qui coûtent plus cher à produire et nécessitent des matériaux tels que le cuivre ou le silicium.

L'équipe a créé les électrodes en dessinant des croquis géométriques ressemblant à des mailles sur des morceaux de papier ordinaire de bureau. Ils ont ensuite pulvérisé le papier avec un adhésif pour l'aider à coller à la peau humaine. Ils ont connecté les électrodes crayon et papier à du matériel d'enregistrement de données externe à l'aide d'un câble conducteur.

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Les lignes de graphite qu'un crayon trace sur du papier sont conductrices et peuvent transmettre des signaux électriques qui sont présents à la surface de la peau humaine à partir des organes sous-jacents. Un électrocardiogramme (ECG), par exemple, enregistre l'activité électrique du cœur à l'aide d'électrodes fixées sur la peau.

Les chercheurs ont utilisé avec succès leurs électrodes pour enregistrer les signaux ECG, la fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire. Ils disent que les résultats étaient comparables en qualité aux méthodes conventionnelles.

Les appareils pourraient également détecter la température de la peau. «La résistance électrique diminue lorsque la température des électrodes crayon augmente», explique Yan.

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Les motifs géométriques en forme de maillage sont idéaux pour fabriquer des électrodes qui s'étireront sur la peau de quelqu'un

Yadong Xu

Les électrodes ont été dessinées avec des conceptions en serpentin afin qu'elles conservent leurs propriétés électriques même lorsqu'elles sont étirées ou pliées, explique Yan. «La résistance électrique dans ce cas est déterminée par la longueur et la section transversale de ces traces conductrices», dit-il.

Lorsqu'elles sont traitées avec certains produits chimiques, les électrodes peuvent également être utilisées pour détecter les niveaux de pH et les composés, tels que l'acide urique et le glucose, dans la sueur.

Une conception différente a également été en mesure de récupérer l'énergie électrique de l'humidité de l'air, en maintenant une tension pouvant atteindre 480 millivolts pendant plus de 2 heures.

Ensuite, l'équipe prévoit de développer des électrodes à base de crayon et de papier avec des capacités sans fil, explique Yan.

Référence de la revue: Actes de l'Académie nationale des sciences, DOI: 10.1073 / pnas.2008422117

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