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Une peau artificielle qui reproduit les sensations

Des chercheurs viennent de mettre au point une peau artificielle destinée à équiper des prothèses pour y ajouter différentes sensations.

Cette prothèse est composée de capteurs de silicium extensibles. © MIT 2014
Cette prothèse est composée de capteurs de silicium extensibles. © MIT 2014

Des progrès spectaculaires ont été faits ces dernières années dans le développement des prothèses pour les personnes amputées des bras ou des jambes. En 2013, un Suédois amputé du bras droit a même pu bénéficier d’une prothèse contrôlée par la pensée.

Cependant, malgré les nombreux progrès accomplis, les prothèses ne permettent pas encore au porteur de ressentir des sensations telles que la chaleur ou le toucher d’un objet.

Ressentir la température, la pression, l’humidité

INVENTION. Des chercheurs coréens et américains ont peut-être résolu ce problème en développant une peau artificielle intégrant des capteurs capables de détecter la chaleur, le froid, la pression et l’humidité, reproduisant les réactions de la peau humaine (voir photo ci-dessous). Ils viennent de publier leurs travaux dans la revue Nature Communications.

Prototype de peau artificielle. © Photos of Dae Hyeong Kim | Seoul National University

Cette peau artificielle ressemble à un gant transparent, qui peut s’étendre et se rétracter lorsque le patient fait un geste. Tout cela grâce à une matière élastique, à base de silicone et d’or, capable de suivre tous les mouvements.

La prothèse contient ainsi un réseau de capteurs ultra fins composés de silicone et de particules d’or. La sensibilité du matériau est favorisé par ce réseau dense de capteurs (400 au millimètre carré).

Dae-Hyeong Kim qui a dirigé le projet à l’université de Séoul a effectué des tests sur un rat afin de mesurer les réactions dans le cortex sensoriel de l’animal. Mais ces tests ne permettent pas pour l’instant de dire si le rat a senti la chaleur, la pression ou l’humidité car « pour définir les ressentis exacts, nous avons besoin de passer à des animaux de plus grande taille. Ce qui sera l’objet de nos futurs travaux », déclare le chercheur…. L’enjeu pour les chercheurs est également de trouver le moyen d’acheminer les informations et les sensations recueillies par le gant jusqu’au cerveau.

Cette avancée devrait enfin permettre à des personnes ayant perdu un membre de retrouver des sens. Bien que cela passe au travers du prothèse et ne puisse remplacer directement une partie du corps, cette avancée est encourageante. On peut aussi y voir une application pour les greffes de peau, le revêtement de robots, etc.

Il reste du travail pour confirmer la performance et la robustesse du matériau »

Dans un communiqué du MIT, le professeur Dustin Tyler, professeur d’ingénierie biomédicale et expert en interfaces neuronales, juge le projet « intéressant », mais il considère qu’il « reste du travail pour confirmer la performance et la robustesse du matériau afin de l’appliquer sur une prothèse digitale ».

Dustin Tyler avait pris part à un projet précédent, qui a abouti à la conception d’une prothèse dotée d’une sensibilité tactile telle que le patient pouvait discerner si l’objet était mou ou dur. Elle a été testée avec succès au printemps 2014 sur un Danois amputé depuis dix ans. Un exploit à (re)découvrir dans la vidéo ci-dessous.

sources : 1, 2

Amputé, il fabrique sa prothèse avec une imprimante 3D
Le bras artificiel contrôlé par la pensée… deux ans après
Quand la chirurgie des mains multiplie les prouesses

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