Technique d'impression
La technique d'impression est la technique la plus répandue pour fabriquer ces capteurs. L'impression peut être une sérigraphie également connue sous le nom d'impression analogique ou peut-être une impression numérique également connue sous le nom d'impression à jet d'encre.
En sérigraphie, un masque est réalisé et introduit dans l'imprimante et est utilisé pour imprimer le motif requis. Presque tous les premiers capteurs et circuits électroniques étaient réalisés selon cette technique de sérigraphie.
De nos jours, l'impression numérique est arrivée, dans laquelle aucune fabrication de masque n'est nécessaire. En impression numérique, le motif à imprimer est introduit numériquement dans l'ordinateur et est automatiquement imprimé par une commande informatique.
Bien que l’impression numérique soit simple, facile à utiliser et nécessite moins d’efforts manuels, l’encre utilisée pour cette technique doit répondre à certaines exigences spécifiques en termes de viscosité et de tension superficielle.
D'autre part, dans la technique d'électrofilage, une solution polymère est préparée et introduite dans la seringue qui est entraînée jusqu'à l'aiguille métallique à l'aide d'un pousse-seringue.
Une haute tension électrique est appliquée le long de l’aiguille et est utilisée pour éjecter la solution de polymère en brisant la tension superficielle du fluide. Au cours du processus d'éjection, le polymère-solvant se volatilise et le matériau polymère stable est déposé en spirale et le produit fibreux souhaité est obtenu.
De même, dans la technique de transfert de motif, un motif est imprimé sur la surface rigide à l'aide d'un masque via une technique d'impression ordinaire et est ensuite transféré sur le substrat flexible.
Un soin particulier est nécessaire lors du processus de transfert du motif, car les motifs réalisés sont délicats et peuvent se briser s'ils ne sont pas manipulés correctement. La fabrication additive, également connue sous le nom d’impression 3D, est la dernière technique d’impression utilisée pour fabriquer des appareils électroniques ou des conceptions de circuits électriques complexes.
Dans cette technique, l'impression est réalisée couche par couche et les motifs sont imprimés les uns sur les autres sur le substrat souple. Grâce à cette technique, des dispositifs électroniques dotés d’une architecture ou d’une conception nano complexe peuvent être fabriqués efficacement.
Les capteurs flexibles et portables ont de nombreuses applications générales et de santé. Le déploiement d'un capteur particulier dans un service public particulier dépend du type de mesure ou de suivi à réaliser.
Les capteurs généralement utilisés sont des capteurs électrochimiques, des capteurs de pression ou de contrainte, des capteurs de température, etc. Quelques exemples de capteurs portés sur le corps sont présentés dans la figure 1.
Tous ces capteurs ont une couche active qui mesure la quantité cible particulière et convertit cette quantité en signal électrique correspondant. Il existe de nombreux types de capteurs électrochimiques disponibles dans le suivi des soins de santé, notamment le glucose, la sueur, la salive, le pH, la mesure du cholestérol transporté par les médicaments, etc.
Le principe sous-jacent des capteurs électrochimiques est que la réponse chimique entre le matériau de détection et la substance cible modifie les résidences électriques du capteur, et le suivi de l'état de santé est ainsi réalisé.
Capteur de pression
Le capteur de pression ou capteur de force est une catégorie importante de capteurs qui sont utilisés pour mesurer de nombreux paramètres de santé cruciaux tels que le pouls, la pression artérielle, le rythme cardiaque, etc.
Ces capteurs détectent les forces mécaniques sous forme de tension, de contrainte, de déformation et de couple, et les convertissent en signal électrique. Il existe de nombreuses variétés de capteurs de contrainte disponibles dans le domaine de la santé, tels que les capteurs résistifs, les capteurs capacitifs et les capteurs piézoélectriques.
Capteur résistif
Dans un capteur résistif, la résistance du tissu de détection change lors de la détection d'un signal mécanique, et la valeur de la résistance est mesurée en forme d'extrade à l'intérieur du signal électrique.
De même, dans un capteur capacitif, la capacité du capteur change avec le changement de force mécanique ou de pression et se reflète sous la forme d'un signal électrique.
Capteur piézoélectrique
Un capteur piézoélectrique est un capteur qui développe une tension électrique à ses bornes lors de la détection de la force mécanique ou de la pression. De nombreux matériaux céramiques et polymères à base de plomb présentent des propriétés piézoélectriques et sont directement utilisés dans de tels capteurs.
Selon les dernières recherches sur les capteurs de pression, des structures poreuses ou des conceptions de nano-architecture fabriquées par fabrication additive peuvent être utilisées pour améliorer le rendement ou la sensibilité de ces capteurs.
Capteur de température
Une autre catégorie de capteurs portables est celle des capteurs de température. Ces capteurs détectent le changement de température corporelle et reflètent le résultat sous la forme d’un signal électrique.
Il existe principalement deux types de capteurs de température à savoir les capteurs résistifs et les capteurs pyroélectriques. Dans le capteur de température résistif, la résistance du matériau déployé change avec le changement de température.
Par conséquent, le signal électrique de sortie varie en conséquence. Les oxydes métalliques, les NTC, le graphène et les composites polymères sont des matériaux couramment utilisés pour fabriquer des capteurs de température résistifs.
Dans le cas des capteurs pyroélectriques, la polarisation du matériau change avec l'évolution de la température. Le changement de polarisation est en outre utilisé pour la génération du signal électrique calibré en termes de température.
