Le meilleur de la tech #5

Posté le 30 mars 2021
par Romain FOUCHARD dans Innovations sectorielles

Quoi de neuf dans le domaine de l'innovation ce mois-ci ? Un hydrogel aux multiples prouesses ; la lutte contre les feux de tourbe se renforce ; l'étude des bivalves pour surveiller l'environnement...

Un hydrogel composite d’argent

Un hydrogel composite associant haute conductivité et déformabilité. Voilà le tour de force réussi par les chercheurs du Soft Machines Lab de l’université de Carnegie Mellon, et présenté le 1er mars 2021 dans Nature Electronics. Les hydrogels ont de nombreux avantages : extensibles, résistants à la rupture, compatibles avec des tissus biologiques et conducteurs. Problème : leur conductivité, inférieure à 100 S/cm, ne suffit pas pour des applications bioélectroniques ou des circuits digitaux. Pour y remédier, les efforts préalables avaient dû sacrifier le caractère déformable au profit d’une meilleure conductivité. Mais désormais, fini les compromis ! L’hydrogel-argent du Soft Machines Lab atteint des valeurs de conductivité supérieures à 350 S/cm et délivre du courant en restant déformable.

L’argent réduit à une taille micrométrique est d’abord suspendu dans une matrice d’hydrogel polyacrylamide-alginate. Ensuite, un processus de déshydratation partielle amène l’argent à créer un réseau de percolation. Résultats : conductivité électrique et robustesse face aux déformations mécaniques. L’hydrogel-argent peut être imprimé selon les méthodes standard par lithographie au pochoir. Des tests ont été réalisés avec un nageur inspiré de la raie et une électrode de stimulation électrique neuromusculaire. Dans l’avenir, la bioélectronique pourrait se saisir de cette trouvaille, par exemple pour traiter les troubles musculaires comme moteurs.

Un nouvel agent dans la lutte contre les feux de tourbe

Il se déclenche facilement, ne s’éteint qu’avec peine et libère dans l’atmosphère des millions de tonnes de carbone. Le feu de tourbe n’est pas un incendie comme les autres… Une équipe de chercheurs de l’Imperial College de Londres s’est donc intéressée à l’effet du débit et de l’agent mouillant sur ce type d’incendie. Leurs résultats prometteurs pour l’avenir ont été publiés le 9 mars 2021 dans l’International Journal of Wildland Fire. Les chercheurs ont ainsi remarqué que l’effet du débit sur le temps de suppression n’était pas linéaire, alors que le volume de fluide (5,7 L/kg de tourbe) était lui constant. Le temps de suppression équivaudrait finalement à la durée nécessaire pour noyer la couche de tourbe.

De plus, un nouvel agent mouillant pourrait faciliter la lutte contre le feu. A base de plantes et biodégradable, il a été mélangé à de l’eau selon trois concentrations : 0 % (eau pure), 1 % (faible concentration), et 5 % (forte concentration). Le tout a ensuite été vaporisé au sommet d’un échantillon de tourbe en feu à l’intérieur d’un réacteur. Le temps de suppression était 39 % inférieur à l’eau seule dans le cas d’une faible concentration, et 26 % inférieur pour une forte concentration. Ces résultats permettent de mieux comprendre le mécanisme des feux de tourbe afin d’améliorer les stratégies de lutte et d’atténuation. Prochaine étape : les tests en extérieur sur des feux de tourbe contrôlés.

Les moules, sentinelles de l’environnement

Les bivalves comme les moules sont très sensibles aux conditions environnementales. Un moyen de s’en rendre compte est d’observer les mouvements de leur coquille et l’espacement des valves, qui indiquent la présence de polluants dans l’eau. Des chercheurs de l’université d’état de Caroline du Nord ont eu l’idée, décrite dans l’IEEE Sensors Letters du 19 mars 2021, de faire des bivalves des sentinelles environnementales. Leur système de détection vise à calculer l’angle béant entre les valves. Après plus de 250 heures d’expérience in vivo dans un vivier en laboratoire, les scientifiques ont démontré une précision angulaire de moins de 1° !

Une unité de détection se compose de deux unités de mesure inertielle, chacune comportant un magnétomètre et un accéléromètre. Le prototype actuel compte quatre moules, mais il pourrait monter à plusieurs douzaines. Pour surveiller tout un groupe de bivalves, les chercheurs prévoient de nombreux détecteurs isolés de l’eau et ancrés par des câbles à une station centrale, où se trouverait l’unité de traitement. Afin d’entraver un minimum les animaux dans leurs comportements naturels, le système est miniaturisé et les câbles flexibles. Les tests sur le terrain sont à venir…

Pour aller plus loin

Dans l'actualité

Dans les ressources documentaires