Des chercheurs de l'Université de technologie de Sydney ont mis au point un nouveau biocapteur innovant qui pourrait changer la façon dont nous interagissons avec la technologie.

Le biocapteur, mis au point par le professeur Francesca Iacopi et son équipe de la faculté d'ingénierie et de technologie de l'information de l'UTS, est basé sur les signaux électriques du cerveau, qui sont convertis en mouvements de systèmes robotiques autonomes - des systèmes qui ne doivent pas nécessairement être tangibles pour l'utilisateur, mais qui pourraient être contrôlés par le cerveau et ses signaux.

En fait, l'utilisateur pouvait contrôler les machines par la pensée. C'est une bonne idée, et cela pourrait signifier beaucoup pour l'avenir de l'accessibilité.

Un capteur à base de graphène épitaxial

"Nous avons pu combiner les meilleures qualités du graphène, qui est très biocompatible et très conducteur, avec la meilleure technologie du silicium, ce qui rend notre biocapteur très stable et robuste, a détaillé le professeur Francesca Lacopi, responsable de l'équipe de recherche. En conséquence, les signaux électriques envoyés par le cerveau peuvent être enregistrés de manière fiable, puis considérablement amplifiés, et les capteurs peuvent également être utilisés de manière fiable dans des environnements difficiles, ce qui augmente leur potentiel d'utilisation dans les interfaces cerveau-machine." 


Voici comment cela fonctionne : un capteur composé de fines couches de carbone et de carbure de silicium sur un substrat de silicium est placé sur la peau, là où il peut capter les impulsions cérébrales - sur le visage. Ces impulsions sont traduites par un capteur, qui transmet les impulsions traduites à une technologie contrôlée qui fonctionne de la manière dont les messages sont codés.

Les biocapteurs ne sont pas une technologie nouvelle, mais jusqu'à présent, les biocapteurs à base de graphène ont été utilisés dans des applications jetables, où la délamination due à la sueur et à l'humidité de la peau est un problème sérieux.

Le biocapteur UTS, quant à lui, peut être utilisé de manière répétée dans des environnements à forte teneur en sel sans risque de délamination. Il améliore également la résistance de contact lorsque le contact imparfait entre la peau et le capteur rend difficile la détection des signaux électriques.

Une meilleure résistance au contact

"Dans notre capteur, la résistance de contact s'améliore lorsque le capteur est sur la peau", a précisé le professeur Lakopi. "Au fil du temps, nous avons pu réduire la résistance initiale du contact de plus de 75 %." Et d'ajouter : "En conséquence, les signaux électriques envoyés par le cerveau peuvent être enregistrés de manière fiable, puis considérablement amplifiés, et les capteurs peuvent également être utilisés de manière fiable dans des environnements difficiles, ce qui augmente leur potentiel d'utilisation dans les interfaces cerveau-machine."

Une application pour les voitures autonomes ?

Cette recherche s'inscrit dans le cadre d'une collaboration plus large visant à étudier comment les ondes cérébrales peuvent être utilisées pour commander et contrôler des véhicules autonomes. Ces travaux impliquent le professeur Jacopie, internationalement reconnu pour ses travaux dans le domaine des nanotechnologies et des matériaux électroniques, et le professeur émérite de l'UTS Chin-Teng Lin, un chercheur de premier plan dans le domaine des interfaces cerveau-machine. Il est financé à hauteur de 1,2 million de dollars par le Centre d'innovation de la défense.

Si la recherche aboutit, des capteurs miniaturisés et personnalisés à base de graphène seront créés et pourraient trouver des applications dans l'industrie de la défense et au-delà.

Source : UTS