Des chercheurs ont développé un nouveau capteur extensible hypersensible
La mesure de la déformation d’un matériau par rapport à sa longueur initiale présente de nombreuses applications pratiques dans des domaines clés tels que la médecine ou la robotique. Elle est par exemple utilisée pour mesurer la pression sanguine à l’intérieur des vaisseaux sanguins. Cependant, la plupart des capteurs actuels qui permettent de détecter de petites déformations sont incapables de suivre de grands étirements. Ceux qui en sont capables sont peu sensibles.
Ce compromis entre la sensibilité et le champ de détection reste un défi majeur pour les concepteurs de capteurs de contrainte souples et extensibles. Cependant, des chercheurs de l’université d’État de Caroline du Nord ont récemment développé un nouveau type de capteurs innovants qui combinent à la fois haute sensibilité, grande portée et robustesse.
Cette nouvelle génération de capteurs est capable de détecter des changements mineurs dans la déformation avec une plus grande amplitude de mouvement que ses prédécesseurs.
Un capteur composé d’un polymère très extensible
Le nouveau capteur est constitué par un réseau de nanofils d’argent incorporé sous la surface d’une bande de polymère élastomère. La bande de polymère présente une série de découpes parallèles de profondeur uniforme taillées de part et d’autre du matériau. Ces découpes ont été aménagées pour permettre une plus grande plage de déformation sans sacrifier la sensibilité du dispositif. Une fois activé, le capteur fonctionne en mesurant les variations de résistance électrique.
De ce fait, dès que le matériau s’étire, la résistance augmente. Comme les découpes sont perpendiculaires à la direction dans laquelle il s’étire, le capteur peut donc se déformer de manière significative. Les découpes dans la surface s’ouvrent alors, créant un motif en zigzag. Cela permet d’étirer le dispositif sur une longueur beaucoup plus importante sans atteindre le point de rupture.
La technologie utilisée par le nouveau capteur est très prometteuse
Yong Zhu, l’un des auteurs de ces travaux, a affirmé que le nouveau capteur qu’ils ont mis au point est à la fois sensible et capable de supporter des déformations importantes. Ce capteur a l’avantage d’être robuste. Il est peu susceptible de se briser même en cas de contrainte excessive. Lorsque la contrainte appliquée dépasse accidentellement la plage de détection prévue, le dispositif conserve son intégrité.
En continuant à travailler pour perfectionner cette technologie, les chercheurs espèrent lui trouver des applications supplémentaires. Elle permettrait de créer de nouveaux dispositifs de surveillance de la santé et des interfaces homme-machine. Un capteur tactile souple tridimensionnel pourrait par exemple permettre la détection tactile chez les robots.
SOURCE : INCEPTIVEMIND
