Prothèses : une peau synthétique alimentée par l'énergie solaire !

Les dernières innovations en matière de peau artificielle et de prothèses sont toujours plus réalistes et plus fonctionnelles, au point de reproduire la sensation du toucher. Mais ces nouvelles possibilités réclament de grandes quantités d'énergie. Des chercheurs de l'Université de Glasgow pourraient avoir trouvé une solution. Alors que jusqu'à maintenant il fallait des batteries externes, ils ont mis au point une main robotisée recouverte d'une peau artificielle fonctionnant à l'énergie du soleil.

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Le véritable challenge était de trouver comment mettre de la peau au-dessus de capteurs photovoltaïques tout en laissant passant la lumière. C'est ce que les ingénieurs du groupe Bendable Electronics et Sensing Technologies (BEST) ont réussi à faire en exploitant une des propriétés physiques du graphène : sa transparence.En réalité, la même équipe, experte en création de prothèses, avait déjà franchi un pas important par le passé en développant une peau électronique pour les mains bioniques. Capable de ressentir la pression, la température et la texture avec une grande sensibilité, cette peau permet à une main robotique d'effectuer des tâches difficiles comme la préhension d'objets fins, mous ou légers.Une telle prouesse a pu être réalisée grâce au graphène considéré comme un produit miracle pour l'industrie électronique. Fait de graphite (une variété de carbone), hautement souple et aussi résistant que l'acier bien qu'il ne soit composé que d'un atome, ce matériau est également un excellent conducteur d'électricité et surtout, il permet à environ 98% de la lumière qui frappe sa surface de passer directement à travers elle. Cette propriété a donc été exploitée pour recueillir l'énergie du soleil et ainsi alimenter la peau synthétique au sein de laquelle des cellules photovoltaïques convertissant directement l'énergie solaire en électricité ont été intégrées pour la première fois.La nouvelle peau ne nécessite que 20 nanowatts de puissance par centimètre carré. Une quantité facilement obtenue avec les cellules photovoltaïques standards déjà disponibles sur le marché. Et si une partie de l'énergie générée par les cellules est actuellement perdue, le Dr Ravinder Dahiya, responsable de ce travail, et ses collègues cherchent déjà un moyen de la stocker. Cette réserve énergétique pourrait en effet être utilisée en cas de besoin pour alimenter les moteurs qui entraînent la main bionique. La prothèse serait alors totalement autonome sur le plan énergétique.Deux autres défis attendent l'équipe de recherche. Tout d'abord rendre la prothèse complète plus légère. Ensuite, réussir à faire fonctionner l'ensemble de celle-ci grâce à l'énergie solaire et pas seulement la peau artificielle. En cas de succès, le développement des prothèses (main, hanche, ...) destinées à des personnes amputées pourrait être considérablement accéléré.(référence : Advanced Functional Materials, 22 mars 2017, DOI : 10.1002/adfm.201606287)