Mis au point par le MIT, un hydrogel inspiré des poumons laisse passer air et vapeur d’eau. Sur la peau, il chauffe moins et perturbe moins les capteurs.
En bref
- Le matériau laisse mieux passer l’air et l’humidité
- Il réduit chaleur, sueur et artefacts de mesure
- Les essais restent très préliminaires
Un patch médical qui tient des heures sur la peau sans enfermer chaleur ni sueur, c’est tout l’enjeu du nouvel hydrogel mis au point par des ingénieurs du MIT. Et sur ce point, les premiers résultats sont franchement intéressants.
Pourquoi les patchs actuels posent un vrai problème
Depuis quelques années, les capteurs de santé portables, pansements techniques et patchs médicaux se multiplient. Le souci est connu. Les hydrogels classiques, très riches en eau, restent confortables mais respirent mal. À force de contact avec la peau, ils peuvent retenir la chaleur, accumuler la sueur, irriter un peu, et fausser les mesures.
Pour un dispositif censé suivre le corps en continu, ce n’est pas un détail. Si l’interface avec la peau chauffe trop ou devient humide, la lecture peut perdre en stabilité.
Un matériau copié sur l’architecture des poumons
L’équipe dirigée par Xuanhe Zhao, dans une étude publiée dans Nature, a pris un autre chemin que des travaux plus fins publiés en 2024 dans Science Advances. Ici, il ne s’agit pas d’une couche ultramince, mais d’un hydrogel en volume, qui garde 70 % d’eau tout en intégrant un réseau tridimensionnel de microcanaux remplis d’air.
La recette repose sur l’ajout d’une petite quantité de particules d’aérogel de silice, des structures qui repoussent l’eau et piègent l’air. Dans le matériau, elles finissent par former des voies interconnectées. Résultat, l’oxygène et la vapeur d’eau circulent mieux sans faire perdre au gel sa souplesse.
Les chiffres donnent l’ordre de grandeur. En laboratoire, l’oxygène y passe jusqu’à 185 barrer, soit environ dix fois plus qu’un hydrogel classique. Pour la vapeur d’eau, les transferts sont annoncés entre 10 et 100 fois supérieurs à ceux de patchs en silicone ou en polyuréthane. Même après 10 000 étirements, le matériau conserve environ 95 % de sa perméabilité à l’air.
Ce que montrent les premiers essais sur la peau
Pendant un exercice de 20 minutes, des images infrarouges ont montré qu’une zone couverte par un patch commercial en silicone montait de 6,5 °C après retrait. Sous le nouvel hydrogel, la température baissait d’environ 1 °C. La peau couverte restait aussi bien plus proche d’une peau non recouverte, avec beaucoup moins de sueur piégée.
Autre test, plus concret encore, sur 10 volontaires portant le patch sur la poitrine pendant une heure d’effort modéré. Aucun n’a signalé démangeaison, irritation ou autre effet cutané notable.
L’équipe l’a aussi transformé en électrode pour ECG. Sur vélo, les électrodes classiques perdaient en stabilité avec la transpiration, alors que celles en hydrogel perméable restaient plus lisibles pendant et après l’effort. Et elles ont continué à fournir des signaux exploitables pendant 10 jours, y compris en dormant, en marchant, en travaillant ou en faisant de l’exercice.
Prometteur, mais encore loin d’un usage clinique large
Bon, il faut garder la tête froide. Les essais humains sont petits et pensés d’abord pour montrer que l’idée fonctionne. Certaines mesures cutanées n’ont concerné que deux personnes, et la comparaison ECG à l’effort seulement trois.
Xuanhe Zhao explique que les usages les plus proches seraient les dispositifs portés sur la peau, les pansements et les moniteurs de santé. Il ajoute, dans des propos rapportés à ScienceAlert, que le matériau corrige la faible circulation d’oxygène et de vapeur d’eau des hydrogels classiques tout en gardant leur douceur et leur compatibilité avec la peau. Mais il reste du travail, pas mal même, sur la biocompatibilité à long terme, la stérilisation, la fabrication à grande échelle, la conservation, la sécurité réglementaire et l’adaptation à chaque usage. Sans oublier un point très pratique, le matériau n’est pas adhésif par lui-même.
