Le meilleur de la tech #9

Comment remplacer les plastiques pétrochimiques ?

Les plastiques sont largement répandus dans la vie de tous les jours. Légers et adaptables, leur prix est également raisonnable. Reste que leur matière première est le plus souvent basée sur la pétrochimie. Leur production, leur utilisation et leur fin de vie ne sont pas durables et soulèvent des problèmes environnementaux et de santé publique. La solution pourrait être de se tourner vers les plantes, et le constituant principal de leurs parois cellulaires : la cellulose. Des chercheurs de l’université de Göttingen ont ainsi mis au point une méthode durable de formation de plastiques, détaillée le 8 juillet 2021 dans Nature Sustainability. Leur synthèse consiste à introduire un groupe « cinnamoyl » dans la cellulose à l’aide d’un solvant. En résulte un polymère hydroplastique, dont les membranes peuvent prendre diverses formes. En effet, avec de l’eau à température et pression ambiantes, il est possible de manipuler la plasticité du polymère afin de le placer en deux ou même trois dimensions. La forme imposée reste stable plus de 16 mois, et peut être ajustée à tout moment, d’où une durée de vie étendue. De plus, les membranes résistent au déchirement jusqu’à 92,4 Mpa… Elles pourraient donc à l’avenir être utilisées en biologie, en électronique ou encore en médecine.

Quand suer fournit de l’énergie

Les systèmes portatifs autonomes demandent un apport de mouvement conséquent pour peu d’énergie récoltée. Des ingénieurs de la University of California San Diego ont eu l’idée de récupérer de l’énergie à partir de… la sueur ! Et plus précisément de celle produite sur la pulpe des doigts. Pourquoi à cet endroit ? Parce qu’ils possèdent plus de 1 000 glandes sudoripares ! Dans un papier publié le 13 juillet 2021 dans Joule, les ingénieurs présentent leur outil. Il s’agit d’une pile à biocarburant de lactate se présentant sous la forme d’une bande fine et flexible d’à peine 1 cm2. Un rembourrage de mousse pourvu d’électrodes y absorbe la sueur pour la convertir en électricité Comment ? A l’aide d’enzymes situés à même les électrodes, qui déclenchent une réaction entre le lactate et l’oxygène moléculaire – tous deux présents dans la sueur. Cette méthode passive et continue a ainsi permis de récupérer près de 400 mJ/cm² en 10 heures de sommeil… pour un seul doigt ! Une énergie suffisante pour alimenter un capteur à affichage électrochromique. Lequel servirait à surveiller l’environnement ou le bien-être de la personne. La collecte d’énergie a même été maximisée par l’ajout de générateurs piézoélectriques sous la pile, se « nourrissant » pour leur part de la pression exercée sur la pulpe.

Comprendre la peau humaine grâce aux écailles de serpents

Les déformations de la peau peuvent renseigner sur des mouvements comme l’étirement des muscles, les vibrations des cordes vocales, ou encore les battements cardiaques. Mesurer les tensions qu’elle subit à différents niveaux était donc une piste à suivre. Une équipe collaborative du Terasaki Institute for Biomedical Innovation l’a bien compris en choisissant de travailler sur un capteur de tension portatif à large bande. Comme raconté dans leur recherche parue le 15 juillet 2021 dans Matter, les chercheurs ont construit une structure bicouche inspirée des serpents. En effet, ceux-ci étirent largement leur corps lorsqu’ils ingèrent une proie. La raison provient du chevauchement de leurs écailles. Quand une tension est appliquée, elles glissent les unes sur les autres et se retrouvent finalement séparées. Pour améliorer le contact avec la peau humaine, un hydrogel a été placé à l’interface. Le capteur est capable de distinguer des tensions subtiles (pouls, phonation), des étirements (déglutition, expressions faciales), et même des mouvements de jointures (pli du coude). Dans le futur, un tel outil promet des applications diverses comme la surveillance cardiaque, ou la réhabilitation physique et l’évaluation des performances athlétiques.