Une percée étonnante dans le domaine des électroniques comestibles a été réalisée grâce à un additif humble du dentifrice. Des chercheurs ont conçu le premier transistor entièrement comestible en utilisant le phthalocyanine de cuivre, ouvrant la voie à des applications fascinantes en matière de santé.
WTF?! Un humble additif de dentifrice a fourni la clé d’une avancée majeure dans le domaine des électroniques comestibles. Des chercheurs ont réussi à construire le premier transistor entièrement comestible utilisant la phthalocyanine de cuivre – un pigment bleu cristallin couramment employé comme agent blanchissant dans les formulations de dentifrice.
Bien que la phthalocyanine de cuivre ne soit actuellement pas approuvée pour un usage direct dans les aliments, l’équipe de recherche fait référence à plus d’une décennie de preuves démontrant sa sécurité lorsqu’elle est utilisée dans les produits dentaires.
Les chercheurs ont également calculé qu’une personne moyenne ingère environ 1 milligramme de phthalocyanine de cuivre par séance de brossage. Cette quantité minuscule pourrait théoriquement produire des milliers de transistors comestibles minuscules, chacun nécessitant seulement 80 nanogrammes du composé. La clé réside dans le fait que la phthalocyanine de cuivre peut agir comme un semi-pilote, une propriété essentielle pour le fonctionnement d’un transistor.
« Avec la quantité de phthalocyanine de cuivre que nous ingérons quotidiennement, nous pourrions théoriquement fabriquer environ 10 000 transistors comestibles, » déclare Elena Feltri, l’auteure principale de l’article.
Avec ces éléments théoriques en leur faveur, les scientifiques se sont mis en quête de construire leur transistor comestible. Ils ont intégré la phthalocyanine de cuivre dans un circuit comestible qu’ils avaient conçu auparavant. Ce circuit utilisait des matériaux comestibles comme l’éthylcellulose, des particules d’or et le chitosan (un agent dérivé des coquilles de crustacés).
Le circuit en couches a été fabriqué par un procédé d’impression jet d’encre, déposant avec précision chaque composant comestible l’un sur l’autre. Fait remarquable, ce circuit a montré un fonctionnement stable à des tensions faibles inférieures à 1V pendant plus d’un an en utilisant le transistor spécial.
La capacité de créer un transistor entièrement comestible et opérationnel représente une étape majeure pour le domaine des électroniques comestibles. À ce jour, les chercheurs ont proposé des composants comestibles comme des capteurs, des éléments de circuit, et même des batteries – mais le développement du transistor « cerveau » crucial pour les contrôler a été difficile.
Avoir un transistor comestible est essentiel pour développer des systèmes électroniques comestibles entiers qui pourraient être ingérés en toute sécurité pour surveiller la santé ou fournir un traitement.
Une application possible est celle des plateformes diagnostiques et thérapeutiques ingérables qui pourraient circuler dans le tractus gastro-intestinal, comme le propose Tom’s Hardware. Bien que des caméras d’endoscopie par capsule existent aujourd’hui, elles se limitent à des imageries basiques. Un système électronique comestible pourrait théoriquement également analyser des biomarqueurs et potentiellement même libérer des charges thérapeutiques – le tout contrôlé par un cerveau de transistor comestible.
De tels dispositifs pourraient éventuellement devenir suffisamment abordables pour un usage préventif généralisé sans avoir besoin de procédures médicales compliquées ou de préparations.
L’article de recherche complet peut être trouvé dans la revue Advanced Science.