Qu’ont en commun la mesure en continu de la pression humaine et la surveillance de l’état de matériaux composites? Les deux pourraient bénéficier des travaux de Sampada Bodkhe.
Professeure au Département de génie mécanique de Polytechnique Montréal, cette chercheuse fabrique des capteurs autoalimentés à l’aide d’imprimantes 3D. Ces derniers se rechargent lorsque leur structure est déformée par une petite pression, générant ainsi de l’électricité.
Polyvalents et économiques, ces capteurs ont de multiples applications. Lorsqu’ils sont imprimés directement sur les pièces, ils détectent les défauts ou les dommages dans les matériaux composites. En effet, ceux-ci se brisent au lieu de se déformer, ce qui peut entraîner des conséquences funestes — d’où l’importance d’en faire un suivi continuel. Contrairement aux outils actuellement utilisés, ces capteurs autoalimentés épousent parfaitement la forme de la pièce (une aile d’avion, par exemple) et n’ont aucune batterie (qu’on devrait périodiquement remplacer).
Sampada Bodkhe et son équipe ont exploré divers paramètres d’impression pour améliorer la sensibilité des capteurs et pouvoir mesurer les variations de pression provenant de multiples directions.
Ces scientifiques ont également développé des capteurs de pression artérielle. Ainsi, plutôt que de prendre ponctuellement sa pression sur un appareil à la pharmacie ou à la maison, une personne pourrait porter un simple bandeau au poignet, imprimable à peu de frais et adaptable selon la morphologie de chacun. Ce suivi en continu permettrait de réagir rapidement en cas de changement de pression artérielle important, prévenant ainsi les accidents.
Devant ces résultats encourageants, des industriels et des établissements de santé se sont déjà montrés intéressés. La chercheuse souhaite maintenant explorer la possibilité d’intégrer une batterie qui stockerait l’énergie générée par les variations de pression et perfectionner le design du capteur de pression artérielle pour mieux répondre à la demande.
Références :
Morali, A., Mandal, A., Skorobogatiy, M., et Bodkhe, S. (2023). Unleashing the piezoelectric potential of PVDF: a study on phase transformation from gamma (g) to beta (b) phase through thermal contact poling, RSC Advances, 13, 3123. https://doi.org/10.1039/d3ra05068h
Mandal, A., Morali, A., Skorobogatiy, M., et Bodkhe, S. (2024). 3D Printing of Polyvinylidene Fluoride-Based Piezoelectric Sensors for Non-invasive Continuous Blood Pressure Monitoring, Advanced Engineering Materials 26(1), 2301292. https://doi.org/10.1002/adem.202301292
