Par Michèle Digier, étudiante en microtechniques à la HE-Arc et ambassadrice du domaine ingénierie et architecture
Parlons microtechniques ! Aujourd’hui, je viens vous parler d’une technologie peu connue, mais sur laquelle j’ai travaillé pendant quelques mois pour la réalisation de mon projet de deuxième année.
Il s'agissait de développer un pansement intelligent capable de réagir en présence de bactéries. Le pansement changeait de couleur en cas d'infection, ce qui permet aux médecins de surveiller l'état d'une plaie sans avoir à retirer le pansement ou à multiplier les tests cliniques.
Pour ce faire, j’avais à disposition une machine d’électrofilage. Cette technologie consiste à étirer un polymère en solution pour créer des fibres minuscules. C’est un peu comme une pulvérisation ultra-précise : le polymère est projeté puis déposé sur un collecteur. Le collecteur est la pièce de la machine qui permet de structurer ces fibres pour créer un tissu. Expliqué comme ça, cela paraît extrêmement simple. Mais pour réussir à trouver les bons paramètres correspondant au polymère que je voulais créer, j’ai passé plusieurs mois en laboratoire !
L'image ci-dessous montre les nanofibres qui se sont formées dans mon tissu. Le tissu a été regardé en utilisant la technologie du microscope à balayage électronique, avec un agrandissement de 10'000 fois.
La viscosité du mélange, la tension électrique appliquée, le débit (en microlitres !) et la distance entre la seringue et le collecteur sont autant de variables à maîtriser pour obtenir un bon résultat. C’est comme une recette de cuisine : il faut tester de nombreuses combinaisons avant d'arriver au résultat parfait.
Mais alors, à quoi ressemble la machine ? Elle est composée d’une source de haute tension que l’on adapte selon le polymère (généralement entre 10'000 et 30'000 Volt), d’une seringue munie d'une aiguille métallique contenant la solution et d’un collecteur métallique relié à la terre.
L'électrofilage n'est pas qu'une curiosité de laboratoire ; il transforme déjà de nombreuses industries. Cette technologie est en effet utilisée dans plusieurs domaines : le biomédical avec les pansements intelligents, l'ingénierie tissulaire ou la libération contrôlée de médicaments, mais aussi l'énergie avec les membranes pour piles à combustible et supercondensateurs.
Nous la retrouvons également dans l'environnement pour les filtres à air haute efficacité et la purification de l'eau, ainsi que dans le textile pour fabriquer des vêtements techniques imperméables et respirants ou des capteurs portables.
C’est une technologie passionnante, même si son avenir industriel pose encore des défis. Bien que l'électrofilage soit efficace, le grand enjeu reste le passage à l'échelle industrielle pour augmenter le rendement de production, tout en utilisant des solvants plus écologiques pour s'inscrire dans la chimie verte.
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