Fabriquer simplement des capteurs destinés à n’être utilisés qu’une seule fois, à partir de matières premières bio-sourcés et biodégradables, c’est possible, comme le montre ce projet réalisé par Madalina Nicolae, doctorante à l’Institute For Future Technologies (IFT) et l’Institut Polytechnique de Paris (IP Paris).
Quelle alternative aux capteurs jetables très souvent utilisés dans le monde scientifique et médical, à la fois facile à fabriquer, économique et avec peu d’impact environnemental ? A cette question, Madalina Nicolae, doctorante à l’IFT (Courbevoie), a trouvé une réponse lors de ses travaux de recherche. « Il faut savoir que les cartes électroniques sont composées de métaux rares et de résines synthétiques, des matériaux utilisés en très petites quantités, mais quasiment impossible à démonter et recycler », explique-t-elle, « et qu’elles sont fabriquées souvent dans des pays à bas coût, qu’il faut les importer, ce qui implique des délais et des coûts de transports, et au final un impact environnemental non négligeable ».
Face à ce constat, Madalina Nicolae a recherché des matériaux biodégradables et des méthodes de fabrication digitales faciles d’accès, peu complexes à mettre en œuvre. « Je me suis alors tournée vers les biopolymères tels que l’alginate, un dérivé des algues et la gélatine, résidu de l'industrie agroalimentaire, pour créer des substrats élastiques, et pour les éléments conducteurs nous avons utilisé différentes particules de carbone comme le noir de carbone, ou le charbon actif qui, utilisés à faible dose, ne créent pas de pollution lors de leur dissémination dans le milieu naturel », indique-t-elle.
Temps de fabrication relativement long
Il faut compter le temps de synthèse et séchage des matériaux (72 h) ainsi que le temps de fabrication (2 h par capteur) qui sont relativement longs. Cependant, ces temps correspondent à des méthodes de fabrication manuelles/artisanales et pourraient être beaucoup raccourcies en automatisant le processus.
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Les débouchés de ces capteurs biodégradables sont multiples : remplacer les capteurs d’essais utilisés dans les laboratoires, mais aussi tous les capteurs à usage unique utilisés dans le monde médical.