Les tatouages et décalcomanies transférables sont un morceau d'amour de mon enfance. Tous ceux de mon âge se souviennent encore du nombre de «transferts» que nous pourrions mettre sur papier pour inventer des scénarios et des aventures. Plus tard, le mot de passe était "R41", les transferts ont été utilisés pour étiqueter les choses. Aujourd'hui, la technique revit en phase avec la technologie. L'ère de l'électronique comestible approche grâce aux développements d'un projet IIT mené par Giorgio Bonacchini.
Ces composants sont maintenant utilisés pour créer des tatouages intelligents qui servent différentes applications. L'un de ceux-ci, complètement émergent et très intéressant, est l'électronique comestible. Les «Transferelli» sont maintenant constitués d'un film mince de polymère d'éthylcellulose fixé sur une feuille de papier par une couche d'amidon hydrosoluble ou de dextrine.
Mettre les "transferts" (désolé, je ne peux pas les appeler autrement) dans l'eau dissout la couche de dextrine, permettant à la feuille d'être "transférée" sur la peau humaine ou d'autres objets. Les images et le texte peuvent être imprimés sur eux simplement en utilisant une imprimante à jet d'encre ordinaire.
Electronique comestible
C'est cette combinaison qui a enflammé l'imagination dans un studio duInstitut italien de technologie à Gênes (IIT), avec Giorgio Bonacchini comme premier auteur. L'équipe est dirigée par le Dr Mario Caironi, titulaire d'une prestigieuse bourse (ERC Consolidator) destinée à développer davantage le domaine de l'électronique comestible.
L'équipe a récemment utilisé cette technologie pour imprimer des produits électroniques comestibles sur du papier transfert. Il a ensuite testé les circuits électroniques et les a transférés à des articles comestibles tels que des pilules pharmaceutiques et des fruits.
Les appareils électroniques qui fonctionnent à l'intérieur du tube digestif ne sont en aucun cas nouveaux. Depuis de nombreuses années, les professionnels de la santé étudient les pilules dites intelligentes contenant des dispositifs (par exemple micro-seringues ingérables, qui distribuent le médicament plus précisément). Jusqu'à présent, des appareils fabriqués exclusivement avec des composants à base de silicium, qui sont chers et inflexibles.
L'équipe italienne a utilisé l'impression jet d'encre pour créer des circuits électroniques sur papier transfert.
La première question est simple: est-il biocompatible?
Nous devons l'ingérer, il est important de le savoir. Caironi et ses collègues soulignent que le film d'éthylcellulose a longtemps été utilisé comme enrobage comestible, y compris sur les pilules pharmaceutiques.
Mais les circuits ont aussi d'autres composants. Par exemple, les transistors contiennent des matériaux métalliques. Un seul transistor ne nécessite que 4 microgrammes d'argent, de sorte que les circuits simples devraient contenir bien en dessous de la limite quotidienne d'argent des gens. Imprimé en microparticules il doit être biocompatible selon les recherches déjà effectuées. Sur les quatre autres polymères semi-conducteurs utilisés par l'équipe, deux sont biocompatibles, P3HT et polystyrène, et deux non encore testés, 29-DPP-TVT et P (NDI2OD-T2).
Bien qu'ils soient utilisés en quantités de picogrammes, ils soulèvent encore des questions évidentes sur leur sécurité. Caironi, Bonacchini et ses collègues le savent bien et se chargent d'évaluer comment les polymères interagissent avec le corps humain. Les résultats ont été positifs jusqu'à présent, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires.
L'équipe utilise ces matériaux pour imprimer une variété de transistors organiques et d'onduleurs logiques sur du papier transfert, puis teste leurs propriétés.
Nouveaux défis pour l'électronique comestible
Il y a d'autres vérifications à faire, en plus de celles de la biocompatibilité. Par exemple, le processus de transfert expose les circuits à l'air, à la lumière et à l'eau, ce qui peut partiellement compromettre les circuits. L'équipe a pu atténuer cet effet en mélangeant des polymères et des semi-conducteurs. La stabilité est encore variable, mais les premiers pas vers l'électronique comestible sont plus qu'encourageants.
«Ce résultat ouvre la voie à la réalisation de circuits complémentaires robustes», affirment les chercheurs. «Ce système constitue une plateforme simple et polyvalente pour l'intégration de circuits organiques entièrement imprimés sur les produits alimentaires et pharmaceutiques».
Les applications possibles sont nombreuses
Pour moi, c'est un travail passionnant. Ces circuits pourraient surveiller instantanément le degré de maturité d'un fruit, ou la comestibilité et la périssabilité des aliments et des produits. Ce serait un coup fatal pour le déchets alimentaires. L'électronique comestible pourrait également permettre l'administration de médicaments de manière plus ciblée, ou des analyses de divers types directement dans le système digestif.
Bien entendu, beaucoup de travail reste à faire, en particulier sur les batteries comestibles censées alimenter ces types de circuits. Ils pourraient probablement être alimentés par des systèmes d'énergie piézoélectrique qui génèrent de l'énergie à partir des mouvements du corps, ou même du son. En tout cas, comme mentionné, il s'agit d'un grand pas en avant pour l'avenir de l'électronique comestible et imprimée, ainsi que pour la traçabilité des produits et la transparence de la chaîne d'approvisionnement.
