Titre: Dispositif pour capter la transpiration d’un corps et procédé de fabrication d’un tel dispositif

Domaine de l’invention

[0001] La présente invention concerne un dispositif configuré pour capter la transpiration d’un corps transpirant et pour être attaché à un dispositif électronique, ainsi qu’un procédé pour fabriquer ledit dispositif.

Arrière-plan technologique

[0002] Des dispositifs sont connus dans l’art ayant pour objectif de fournir des mesures relatives à la transpiration d’un corps transpirant. La transpiration est un mécanisme biologique de thermorégulation prévalent chez les mammifères, lors duquel un liquide est secrété par des glandes et expulsé par les pores de la peau. Les paramètres de ce phénomène biologique peuvent fournir des indications médicales utiles sur la condition, la santé et l’environnement du corps transpirant en question.

[0003] Ainsi, il peut être désirable d’obtenir des informations sur le débit volumétrique de la transpiration d’un corps, sur la température du liquide de transpiration, ou sur la composition du liquide de transpiration, par exemple la concentration en urées, en lactate ou en minéraux, tel que le chlorure de sodium (NaCI). Ces informations peuvent être d’utilité à des fins médicales, par exemple en évaluant les données lors d’un suivi de longue durée, aussi bien qu’en temps réel, par exemple dans le cadre d’exercice physique et/ou lorsque le corps est soumis à des températures élevées.

[0004] En particulier, lors d’une session d’exercice physique, un suivi en temps réel des paramètres de la transpiration du corps transpirant peut offrir des informations plus précises sur l’état du corps et permettre d’adapter l’effort ou l’environnement. Par exemple, un suivi des paramètres de la transpiration peut servir à obtenir des instructions d’hydratation optimisées pour réaliser une performance physique désirée.

[0005] Ainsi, pour capter la transpiration d’un corps transpirant, divers appareils ont été proposés visant à obtenir une des mesures indiquées ci-dessus. Ces dispositifs comprennent généralement au moins un dispositif de captation et au moins un dispositif de mesure et d’analyse de la captation. Le dispositif de captation comprend une surface de contact configurée pour être placée en contact avec le corps, de manière à pouvoir opérer une opération de captation sur un paramètre du liquide sécrété par un ou des pores de la peau du corps transpirant. Le dispositif de mesure et d’analyse est interfacé avec le dispositif de captation de manière à mesurer la captation et pour traiter et analyser la mesure, afin de la communiquer ultérieurement, par exemple à un utilisateur.

Problème technique

[0006] Dans le cadre d’exercice physique, le dispositif pour capter la transpiration est soumis à un haut risque de dégradation physique. Par exemple, le dispositif peut être confronté à une importante quantité de mouvements brusques et de secousses, et peut aussi souffrir de vibrations, de chocs, ou d’exposition à des précipitations ou être contaminé par l’environnement naturel (poussière, boue, etc.). Ainsi, le dispositif doit à la fois présenter un bon niveau de résistance à des effets externes, avoir un niveau de précision suffisant, et être confortable à utiliser.

Objet de l’invention

[0007] Compte tenu de ce qui précède, un but de l'invention est de fournir un dispositif pour capter la transpiration, qui soit à la fois fiable, compact et économique à fabriquer. En particulier, l’invention a pour but d’obtenir un dispositif pour capter la transpiration qui est consommable, c’est-à-dire remplaçable à bas coût à l’issue d’une session d’exercice physique.

[0008] Ce but est atteint avec un dispositif configuré pour capter la transpiration d’un corps transpirant et pour être attaché à un dispositif électronique. Le dispositif comprend une structure multicouche présentant une surface de contact configurée pour être placée en contact avec le corps, la structure comprenant un canal microfluidique intérieur s’étendant à travers la structure et reliant fluidiquement au moins une entrée fluidique à au moins une sortie fluidique. L’entrée se situe au niveau de ladite surface de contact et est configurée pour être mise en interface avec une surface du corps comprenant au moins un pore, et la sortie se situe au niveau d’une autre surface différente de ladite surface de contact.

[0009] La structure comprend par ailleurs au moins une paire de conducteurs électriques, en particulier de conducteurs en cuivre, chaque conducteur de la paire de conducteurs comprenant au niveau d’une première extrémité une électrode ayant une superficie (S) s’étendant le long d’une paroi du canal microfluidique, et au niveau d’une seconde extrémité une portion de connexion, la portion de connexion étant accessible par une surface adjacente ou une surface opposée à la surface de contact et étant configurée pour être couplée électriquement au dispositif électronique. Par exemple, une ou plusieurs ouvertures peuvent être configurées dans la surface adjacente ou une surface opposée à la surface de contact pour recevoir des éléments de connexion de la part du dispositif électronique.

[0010] La mise en oeuvre d’un tel dispositif avec une entrée du canal microfluidique permet l’introduction de sueur sous forme liquide dans le canal microfluidique, qui guide par force capillaire un flux laminaire du liquide jusqu’à la sortie, en longeant les électrodes. L’inclusion d’un tel canal microfluidique ainsi que des conducteurs électriques dans une structure multicouche permet une fabrication du dispositif par des techniques de microfabrication qui bénéficient d’économies d’échelle importantes, par exemple des procédés de type bobine à bobine, en anglais « reel-to-reel ». Ainsi, le dispositif peut être fabriqué suffisamment économiquement pour être utilisé de manière consommable lors d’une session d’exercice physique.

[0011] De plus, un agencement de portions de connexion des conducteurs de manière à être accessible par une surface adjacente ou opposée à la surface de contact de la structure multicouche permet le rattachement à un dispositif électronique configuré pour mesurer une résistance et/ou une conductance entre les électrodes, sans encombrer la surface de contact. Ainsi, l’opération simple et le confort du dispositif sont préservés.

[0012] Dans un mode de réalisation, le canal microfluidique peut s’étendre dans une ligne droite de l’entrée fluidique à la sortie fluidique de la structure.

[0013] Ainsi, la quantité de sueur entré dans le canal microfluidique accède à la sortie par un chemin direct, et le liquide peut plus rapidement entrer en contact avec la ou les paires d’électrodes, et être éjecté plus rapidement par la sortie. Le risque d’engorgement peut être alors réduit, et le dispositif, en particulier le guidage du liquide par le canal microfluidique, peut être rendu plus fiable.

[0014] Dans un mode de réalisation, la surface de contact peut comprendre au moins une rainure pour conduire la transpiration vers l’entrée fluidique. [0015] La rainure peut permettre de guider la sueur débitée par des pores additionnels vers l’entrée fluidique du dispositif. Ainsi, la quantité de liquide reçue par le dispositif peut être plus importante et l’information obtenue plus complète.

[0016] Dans un mode de réalisation, les électrodes respectives de la paire de conducteurs peuvent s’étendre le long d’une même paroi du canal microfluidique.

[0017] Cette configuration est simple à produire par procédé de micro fabrication, par exemple un procédé de type bobine à bobine, en anglais « reel-to-reel », car les conducteurs électriques peuvent être arrangés dans le même plan. Ainsi, cette configuration peut ne nécessiter la mise en oeuvre que d’une couche de matériau conducteur, par exemple de cuivre.

[0018] Dans un mode de réalisation alternatif, les électrodes respectives de la paire de conducteurs peuvent s’étendre le long de parois opposées du canal microfluidique.

[0019] Dans cette configuration, deux parois du canal peuvent être pourvues d’électrodes. Les électrodes peuvent être l’une en face de l’autre et ainsi mettre en oeuvre une quantité de sueur moindre, notamment en comparaison à une configuration d’électrodes juxtaposées dans un même plan. Cela peut permettre une mesure plus précise

[0020] Dans un mode de réalisation, la structure multicouche peut avoir une forme de parallélépipède, en particulier de parallélépipède rectangle plat.

[0021 ] Une forme de parallélépipède peut permettre une fixation au niveau de quatre coins simple et robuste. Une forme plate peut par ailleurs garantir le confort de l’utilisateur lorsque le dispositif est en contact avec la peau.

[0022] Dans un mode de réalisation, le rapport entre la distance (L) séparant les électrodes et la superficie (S) des électrodes peut être compris entre 0.01 et 0.1 m ^A -1 , en particulier entre 0.03 et 0.05 m ^A -1 .

[0023] Selon une découverte des inventeurs, dans cette fourchette, le rapport entre la conductivité de la sueur et sa concentration molaire en chlorure de sodium est linéaire. Ainsi, une mesure particulièrement simple et précise du taux de chlorure de sodium dans la sueur peut être obtenue.

[0024] Dans un mode de réalisation, la structure multicouche du dispositif peut comprendre une couche de base, une couche intermédiaire et une couche de couverture. La couche de base peut comprendre la surface de contact configurée pour être placée en contact avec le corps. La couche intermédiaire peut être disposée entre la couche de base et la couche de couverture.

[0025] Dans un mode de réalisation, le canal microfluidique peut être fourni dans la couche intermédiaire. La couche intermédiaire peut être déposée directement sur la surface de la couche de base qui est opposée à ladite surface de contact de la couche de base.

[0026] Dans un mode de réalisation, au moins une électrode, en particulier les électrodes respectives de la paire de conducteurs, peut être directement déposée sur la surface de la couche de base qui est opposée à ladite surface de contact de la couche de base. Cet agencement des électrodes, qui sont déposées sur la couche de base dans le canal microfluidique, permet de fournir un dispositif plus compact car cela permet de réduire le nombre de couches nécessaires pour former le dispositif. En outre, cet agencement permet de réduire les coûts de fabrication car la déposition des électrodes et des conducteurs sur la couche de base peut être obtenue avec des techniques de microfabrication du type « reel-to-reel processing ». La réduction des coûts de fabrication de la structure multicouche est particulièrement avantageuse pour la fabrication d’un dispositif consommable, que l’utilisateur peut remplacer après chaque utilisation, notamment pour des raisons hygiéniques.

[0027] Dans un mode de réalisation, dans une section transversale du dispositif le long de l’épaisseur de la structure multicouche, le canal microfluidique peut s’étendre dans la couche intermédiaire de la couche de base à la couche de couverture. Le canal microfluifique peut ainsi avoir une hauteur égale à l’épaisseur de la couche intermédiaire.

[0028] Dans un mode de réalisation, le dispositif peut être caractérisé en ce que la structure multicouche comprend seulement trois couches. Le dispositif est ainsi simple à fabriquer, ce qui en réduit son coût. En outre, ne comprenant que trois couches, un dispositif compact est obtenu, ce qui est particulièrement avantageux pour un dispositif portable. Un dispositif moins encombrant peut ainsi être mis à disposition de l’utilisateur.

[0029] Dans un mode de réalisation, le dispositif peut être caractérisé par l’absence de composants électroniques. Le dispositif peut ainsi être fabriqué à moindre coût, ce qui est d’autant plus avantageux pour la production d’un dispositif à usage unique ou dispositif consommable. [0030] L’objet de l’invention est par ailleurs atteint grâce à un appareil de mesure de transpiration, comprenant un dispositif microfluidique selon l’un des modes de réalisations décrits ci-dessus et un dispositif électronique, le dispositif microfluidique étant attaché au dispositif électronique, les portions de connexion d’au moins une paire de conducteurs du dispositif microfluidique étant couplées électriquement au dispositif électronique, et le dispositif électronique étant configuré pour mesurer une conductance électrique et/ou une résistance électrique entre les électrodes du dispositif.

[0031] Cet appareil de mesure de transpiration présente l’avantage d’avoir séparé les éléments électroniques de mesure électrique et de transformation des signaux du dispositif de captation en contact direct avec la peau de l’utilisateur.

[0032] Dans un mode de réalisation de l’appareil, l’appareil peut comprendre un bracelet- montre attaché au dispositif électronique et configuré pour être porté autour d’un poignet d’un utilisateur. En particulier, le bracelet peut être configuré de manière à ce qu’une surface de contact du dispositif configuré pour capter la transpiration soit arrangée le long d’une surface de la peau de l’utilisateur.

[0033] Une telle installation de l’appareil de mesure peut éviter la gêne de mouvements lors d’une session d’exercice physique, ainsi que permettre un accès visuel immédiat à l’appareil et une utilisation confortable à la manière d’une montre.

[0034] Dans un mode de réalisation, le dispositif électronique peut comprendre un dispositif de transmission configuré pour transmettre les mesures et/ou recevoir des instructions.

[0035] Ainsi, les mesures du dispositif électronique peuvent être reçues, traitées, analysées et enregistrées par un appareil tiers non exposé à des effets externes dans l’environnement immédiat de l’utilisateur lors d’une session d’exercice physique.

[0036] L’objet de l’invention est par ailleurs atteint grâce à un procédé pour fabriquer un dispositif configuré pour capter la transpiration d’un corps transpirant selon l’un des modes de réalisation décrits ci-dessus.

[0037] Le procédé comprend les étapes de : fourniture d’une couche de base et fabrication d’au moins une paire de conducteurs électriques sur une couche de base, chaque conducteur comprenant au niveau d’une première extrémité une électrode, et au niveau d’une seconde extrémité une portion de connexion ; fourniture d’une couche additionnelle comprenant au moins une région découpée formant un canal microfluidique ; et assemblage, en particulier par colamination, de la couche de base et de ladite au moins une couche additionnelle tel que les électrodes sont agencées dans la région découpée.

[0038] Ce procédé permet d’obtenir de manière économique et rapide un dispositif ayant les caractéristiques et avantages décrits ci-dessus.

[0039] Dans un mode de réalisation, le procédé peut comprendre une étape additionnelle de fermeture du canal microfluidique avec une autre couche additionnelle, en particulier par colamination.

[0040] Dans un mode de réalisation, le procédé peut comprendre une étape additionnelle de réalisation d’un trou traversant dans la couche de base formant entrée au canal microfluidique

[0041] Dans un mode de réalisation du procédé, la région découpée formant un canal microfluidique peut comprendre un point d’accès au trou traversant formant entrée.

[0042] Dans un mode de réalisation, l’étape a) du procédé selon l’invention peut par ailleurs comprendre les étapes de i) Fournir une couche de base ii) Recouvrir la couche de base d’une couche de cuivre iii) Appliquer une couche de résine photosensible au moins sur la couche de cuivre iv) Exposer sélectivement la résine photosensible à un faisceau lumineux, en particulier un faisceau ultraviolet, de manière à délimiter un parcours des conducteurs v) Dissoudre la résine photosensible non-exposée, et vi) Graver chimiquement la couche de cuivre de manière à obtenir un complexe base-conducteurs.

[0043] Ce procédé peut être mis en oeuvre à grande échelle et ainsi mener à une efficience en coûts suffisante pour proposer un dispositif pour capter la transpiration consommable. [0044] Dans un autre mode de réalisation, l’étape a) du procédé selon l’invention peut comprendre les étapes de i) Fournir une couche de base, et ii) Imprimer les conducteurs sur la couche de base.

[0045] Dans un mode de réalisation, le procédé peut par ailleurs comprendre une étape additionnelle de

[0046] x) Plaquage des conducteurs, en particulier des électrodes, avec au moins un métal, de préférence un métal sélectionné parmi le nickel, l’or, l’argent, et le palladium, ou avec un alliage de métaux, de préférence un alliage de métaux comprenant au moins métal sélectionné parmi le nickel, l’or, l’argent, et le palladium.

[0047] Un tel plaquage, aussi appelé métallisation, permet d’obtenir des électrodes et/ou des portions de connexion avec une résistance de contact plus faible, et une résistance à la corrosion plus importante. Ainsi, un procédé mettant en oeuvre cette étape permet d’aboutir à un dispositif pour capter la transpiration offrant une mesure plus fiable et plus précise.

[0048] Dans un mode de réalisation, le plaquage de l’étape x) peut être un plaquage avec une couche de nickel recouverte d’une couche d’or. Les propriétés d’un tel plaquage sont particulièrement avantageuses.

[0049] Dans un mode de réalisation, l’étape x) peut avoir lieu après l’étape vi).

Brève description des dessins

[0050] Les objets, caractéristiques et avantages de l’invention telle qu’exposée ci-dessus seront plus exhaustivement compris et appréciés par l’étude de la description suivante plus détaillée concernant l’invention, ainsi que des dessins annexés.

[0051] La figure 1 illustre un appareil de mesure de transpiration selon un mode de réalisation de l’invention, comprenant un dispositif pour capter la transpiration

[0052] La figure 2A est une vue en perspective du dispositif de la figure 1 , partiellement ouverte au niveau du canal micro-fluidique. [0053] La figure 2B est une vue en perspective du dispositif de la figure 1 mettant en valeur les conducteurs électriques.

[0054] La figure 3A représente des sections transversales du dispositif de la figure 1 selon l’axe de section A-A de la figure 2A de la figure 2A.

[0055] La figure 3B représente des sections transversales du dispositif de la figure 1 selon l’axe de section B-B de la figure 2A.

[0056] La figure 3C représente des sections transversales du dispositif de la figure 1 selon l’axe de section C-C de la figure 2A.

[0057] La figure 4A représente des sections transversales d’un dispositif pour capter la transpiration selon un second mode de réalisation de l’invention.

[0058] La figure 4B représente des sections transversales d’un dispositif pour capter la transpiration selon un second mode de réalisation de l’invention.

[0059] La figure 5 représente schématiquement les étapes successives d’un procédé pour fabriquer un dispositif selon un mode de réalisation de l’invention.

[0060] Pour des raisons de lisibilité des figures, les éléments illustrés ne sont pas nécessairement représentés à l’échelle, ni relativement les uns aux autres, ni dans leurs dimensions cartésiennes relatives.

Description détaillée des dessins

[0061] La figure 1 illustre un appareil de mesure de transpiration selon un mode de réalisation de l’invention. L’appareil 1000 comprend un dispositif pour capter la transpiration 100 et un dispositif électronique 200. Le dispositif 100 a dans ce mode de réalisation une forme parallélépipède rectangle plat, ayant des dimensions en longueur et largeur dans deux directions cartésiennes x,y qui sont du même ordre de grandeur, et une dimension en hauteur dans une troisième direction cartésienne z qui est largement inférieure, par exemple, au moins 5 fois inférieure aux dimensions en longueur et/ou largeur.

[0062] Dans d’autres modes de réalisation, il est aussi envisageable de prévoir un dispositif pour capter la transpiration 100 avec une section dans le plan x-y qui est triangulaire, hexagonale, octogonale, et/ou avec des coins arrondis ou chanfreinés. [0063] Dans le mode de réalisation de la figure 1 , le dispositif électronique 200 a aussi substantiellement une forme d’un parallélépipède rectangle plat, ayant des dimensions en longueur et largeur dans deux directions cartésiennes x,y qui sont du même ordre de grandeur et une dimension en hauteur dans une troisième direction cartésienne z largement inférieure, par exemple, au moins 5 fois inférieure aux dimensions en longueur et/ou largeur.

[0064] Les dimensions du dispositif électronique 200 sont, une à une, supérieures à celles du dispositif, en particulier supérieures de 10 à 30%, de manière à ce que le dispositif 100 puisse être reçu dans une ouverture d’un espace excavé dans le dispositif électronique 200, tel qu’illustré sur la figure 1 .

[0065] Sur la vue de la figure 1 , le dispositif 100 est reçu dans un espace excavé dans le dispositif électronique 200 et y est attaché par un moyen d’attachement par complémentarité de forme non représenté sur la figure 1 , par exemple un moyen d’encliquetage ou un collage. Dans cette position, le dispositif 100 est couplé électriquement au dispositif électronique 200.

[0066] L’appareil 1000 comprend par ailleurs deux parties 300a, 300b d’un bracelet- montre, attachées respectivement au niveau de deux portions minces opposées du dispositif électronique 200. Ainsi, l’appareil 1000 peut être porté confortablement au niveau d’un membre d’un utilisateur, par exemple au niveau d’un poignet ou d’une cheville. Les deux parties 300a, 300b du bracelet-montre sont arrangées de manière à ce que la surface de contact 1 du dispositif 100, reçu dans un espace excavé, soit arrangée le long d’une surface de la peau de l’utilisateur. C’est-à-dire, le dispositif 100 est face-cachée par rapport au champ de vision de l’utilisateur.

[0067] Le dispositif électronique 200 comprend un dispositif de transmission (non représenté) pour transmettre les mesures relatives au couplage électrique et/ou recevoir des instructions. L’enveloppe du dispositif électronique 200 est fabriquée dans un matériau rigide et léger.

[0068] Le dispositif 100 présente une surface de contact 1 configurée pour être placée en contact avec un corps transpirant. La surface 1 est plane et, lorsque le dispositif 100 est attaché au dispositif électronique 200, ressort légèrement dans une direction z du dispositif électronique 200. C’est-à-dire, le dispositif 100 dépasse légèrement, en particulier de 1% à 10% de la hauteur du dispositif 200, de l’espace excavé du dispositif 200. Ainsi, le dispositif 100 est mis en contact avec la peau du corps transpirant d’un utilisateur lorsque l’appareil 1000 est porté par l’utilisateur.

[0069] La surface 1 présente par ailleurs une entrée fluidique 3 à un canal microfluidique 5 (visible sur la figure 2A), l’entrée 3 étant localisée au centre de la surface 1 . La surface de contact 1 présente aussi un motif d’une pluralité de rainures 7. Le motif est centré sur l’entrée 3, chaque rainure 7 du motif étant reliée à l’entrée 3. Le motif de rainures 7 permet de conduire plus efficacement une quantité élevée de sueur vers l’entrée fluidique 3.

[0070] La structure et le fonctionnement du dispositif 100 de la figure 1 sont décrits plus en détail dans la suite, en référence aux figure 2A, 2B et 3A-3C. En particulier, il sera décrit que le dispositif 100 ne comprend pas de composants électroniques, par exemple de puces. Ainsi, dans l’appareil de mesure 1000, les éléments électroniques de mesure électrique et de transformation des signaux sont déportés du dispositif de captation 100, en contact direct avec la peau de l’utilisateur, vers le dispositif électronique 200. Grâce au dispositif de transmission compris dans le dispositif électronique 200, le traitement, l’analyse et le stockage des données mesurées peut être opéré par un appareil tiers non exposé aux effets externes de l’environnement immédiat de l’utilisateur lors d’une session d’exercice physique. En même temps, l’appareil 1000 comprenant le dispositif électronique 200 est souple et confortable à porter, ainsi que simple à fabriquer.

[0071] La figure 2A est une vue en perspective du dispositif 100 pour capter la transpiration. À des fins d’illustration et de compréhension, la vue de la figure 2A est partiellement sectionnée le long canal microfluidique 5, afin d’identifier le parcours du canal microfluidique 5 à l’intérieur du dispositif 100.

[0072] Le dispositif 100 a une structure multicouche 9, comprenant une couche de base 11 , une couche intermédiaire 13, et une couche de couverture 15. De préférence, les couches 11 , 13, 15 sont des couches d’un matériau mince, par exemple choisi parmi un polyéthylène téréphtalate (PET), un film composite de type verre-époxy, un polyimide (PI), un polyéthylène (PE), un polyéthylène naphtalate (PEN), un adhésif ou un papier. Les couches 11 , 13, 15 peuvent être des couches de matériaux identiques ou différents les uns des autres. En particulier, dans un mode de réalisation, la couche 13 peut être une couche d’un matériau adhésif, par exemple un adhésif sensible à la pression, PSA selon l’acronyme anglais, pour maintenir les couches 11 et 15 ensemble. La couche de base 11 présente, sur la face cachée non visible sur la figure 2A, la surface de contact 1 et comprend l’entrée 3 au canal microfluidique 5. La couche de couverture 15 présente une surface externe de connexion 17. Chacune des couches a une épaisseur comprise entre 20 pm et 200 pm d’épaisseur, et de préférence, la couche de base 11 est plus épaisse que la couche intermédiaire 13, et la couche 13 est plus épaisse que la couche de couverture 15. Par exemple, la couche de base 11 peut avoir une épaisseur de 120 pm, la couche intermédiaire 13 une épaisseur de 50 pm et la couche de couverture 15 une épaisseur de 20 pm.

[0073] La structure multicouche 9 comprend le canal microfluidique 5 s’étendant à l’intérieur de la structure 9 dans un plan x-y. En particulier, le canal 5 est situé au niveau de la couche intermédiaire 13, entre la couche de base 11 et la couche de couverture 15, et s’étend linéairement, c’est-à-dire dans une ligne droite, de l’entrée 3 au centre du parallélépipède du dispositif 100 à la sortie fluidique 19 du canal. Le canal 5 peut avoir une épaisseur de 20pm à 200 pm et une largeur dans le plan x-y de 200pm à 5mm. La sortie 19 est arrangée au niveau d’un coin 21a du parallélépipède du dispositif 100, à l’intersection de deux surfaces 22a, 22b adjacentes à la surface de contact 1 . Le canal 5 a une paroi inférieure correspondant à une portion de la surface 29 (visible sur les figures 3B et 3C) de la couche de base 11 opposée à la surface de contact 1 , une paroi supérieure correspondant à une portion de la surface 31 (visible sur les figures 3B et 3C) de la couche de couverture 15 opposée à la surface externe de connexion 17, et deux parois opposées latérales internes à la couche intermédiaire 13.

[0074] La figure 2A montre aussi deux électrodes 23a, 23b, disposées dans le canal microfluidique 5 de manière à s’étendre le long des parois latérales dudit canal 5. Par ailleurs, deux portions de connexion 25a, 25b sont arrangées dans la structure 9 de manière à être accessibles par la surface externe de connexion 17. Par exemple, une ou plusieurs ouvertures peuvent être configurées dans la surface externe de connexion 17 pour recevoir des éléments de connexion de la part du dispositif électronique 200. Les électrodes 23a, 23b correspondent aux premières extrémités respectives et les portions 25a, 25b correspondent aux secondes extrémités respectives de deux conducteurs électriques 27a, 27b, qui seront décrit plus en détail en référence à la figure 2B.

[0075] La surface externe de connexion 17 et la surface de contact 1 correspondent à des surfaces fonctionnelles opposées du parallélépipède du dispositif 100. Tandis que la surface de contact 1 est configurée pour être mise en contact avec la peau d’un corps transpirant, la surface externe de connexion 17 est mise en prise avec le dispositif électronique 200 (cf. figure 1 ) de manière à contacter les portions de connexion 25a, 25b avec l’électronique du dispositif électronique 200 et établir un couplage électrique.

[0076] Le dispositif 100 selon ce mode de réalisation comprend un canal microfluidique 5 reliant une entrée 3 à une sortie 19. Des modes de réalisation alternatifs avec plusieurs entrées menant au canal 5, et/ou plusieurs sorties pour l’échappement du liquide du canal 5, sont envisageables sans s’éloigner de l’esprit de l’invention. De même, il est envisageable d’arranger plusieurs canaux microfluidiques dans le dispositif 100, par exemple quatre canaux reliant respectivement quatre entrées et s’étendant respectivement vers les quatre coins du parallélépipède du dispositif 100, chacun canal était muni d’une paire d’électrodes ainsi que de portions de connexion.

[0077] La figure 2B montre une vue d’un complexe base-conducteurs du dispositif 100, c’est-à-dire sans la couche intermédiaire 13 et sans la couche de couverture 15, mettant ainsi en valeur le parcours des conducteurs 27a, 27b. Les conducteurs électriques 27a, 27b sont disposés sur la surface 29 (visible sur les figures 3B et 3C) opposée à la surface de contact 1 de la couche de base 11 de la structure multicouche 9. Les conducteurs 27a, 27b sont réalisés dans un matériau électriquement conducteur, de préférence en cuivre (Cu) et comprennent à leurs premières extrémités respectives les électrodes 23a, 23b et à leurs secondes extrémités respectives des portions de connexion 25a, 25b. En particulier, les conducteurs 27a, 27b sont réalisés à partir d’une même couche de cuivre formée sur la couche de base 11 , le cuivre ayant été chimiquement gravé pour obtenir la forme désirée.

[0078] Les portions de connexion 25a, 25b sont des parties exposées des conducteurs 27a, 27b. Par exemple, les couches 13 et 15 sont ouvertes au niveau des portions de connexion 25a, 25b afin de permettre une connexion physique avec le dispositif électronique 200 (cf. figure 1 ) par la surface externe 17. Ainsi, un contact électrique avec le dispositif électronique 200 peut être établi. Les électrodes 23a, 23b sont des parties élargies des conducteurs 27a, 27b, disposées le long de parois du canal microfluidique 5.

[0079] Afin d’améliorer leur fonctionnalité, les électrodes 23a, 23b et les portions de connexion 25a, 25b des conducteurs 27a, 27b sont plaquées, ou métallisées, avec au moins un métal ou avec un alliage de métaux, les métaux étant de préférence sélectionnés parmi le nickel, l’or, l’argent, et le palladium. Dans un mode de réalisation préféré, les électrodes 23a, 23b sont plaquées avec une couche de nickel de 10 nm à 10 pm, qui à son tour est recouverte d’une couche d’or de 10 nm à 10 pm. Dans des modes de réalisation alternatifs, les électrodes 23a, 23b sont plaquées avec une couche de nickel recouverte d’une couche d’argent, ou une couche de nickel recouverte d’une couche de palladium, ou une couche de nickel recouverte d’une couche d’or elle-même recouverte d’une couche de palladium. Ainsi, la résistance de contact peut être réduite et/ou la résistance à la corrosion augmentée.

[0080] L’agencement de portions de connexions 25a, 25b à une extrémité des conducteurs 27a, 27b de manière à être accessible par la surface externe 17 de la structure multicouche 9 permet le rattachement simple au dispositif électronique 200 (cf. figure 1 ) pour mesurer une résistance et/ou conductance entre les électrodes, sans encombrer la surface de contact 1. Ainsi, l’opération et le confort du dispositif sont préservés.

[0081] La figure 2B montre aussi que l’entrée fluidique 3 au centre du parallélépipède du dispositif 100 correspond dans ce mode de réalisation à une perforation cylindrique à travers l’épaisseur, c’est-à-dire à travers la hauteur, dans une direction z, de la couche de base 11 .

[0082] Ainsi, une quantité de sueur reçue par l’entrée fluidique 3 est amenée dans le canal microfluidique 5 et guidée par force capillaire le long du canal 5, puis est échappé par la sortie 19. Lorsque la sueur passe entre les électrodes 23a, 23b, une résistance et/ou une conductance entre les bornes des électrodes peut être mesurée. A partir de la résistance R ou de la conductance G, et du rapport entre la superficie S des électrodes 23a, 23b et la distance L séparant lesdites électrodes 23a, 23b, dit rapport S/L, la conductivité électrique o de la sueur est calculée. A partir de la conductivité o du liquide, la concentration molaire C_NaCI en chlorure de sodium peut être empiriquement approximée.

[0083] Le rapport S/L des électrodes 23a, 23b disposées dans le canal est prédéterminé et connu. Dans ce mode de réalisation, le rapport S/L est compris entre 0.01 m ^A -1 et 0.1 m ^A -1 , en particulier entre 0.03 m ^A -1 et 0.05 m ^A -1 De préférence, le rapport s’approche de 4/100, c’est-à-dire, de 0.04 m ^A -1. Dans le cadre d’investigations approfondies par les inventeurs, il a été déterminé que la relation entre conductivité o et concentration en chlorure de sodium C_NaCI est avantageusement linéaire et déterministe dans cette fourchette. [0084] Les figures 3A, 3B et 3C représentent des sections transversales du dispositif 100 selon, respectivement, les axes de section respectives A-A, B-B et C-C telles que représentés sur la figure 2A.

[0085] Les trois sections sont centrées au niveau du canal microfluidique 5 selon, respectivement, l’axe A de la figure 2A, et le plan x-z. La section 3A selon l’axe A-A est centrée sur l’entrée 3 au canal microfluidique 5. L’entrée 3 est une perforation centrale à travers la couche de base 11 . Tandis que la perforation de la couche de base 11 traverse aussi la couche intermédiaire 13, la couche de couverture 15 n’est pas perforée.

[0086] Les figures 3B et 3C représentent par ailleurs les deux électrodes 23a, 23b disposées sur une même surface 29. La surface 29 est opposée à la surface de contact 1 de la couche de base 11 de la structure multicouche 9. Les électrodes 23a, 23b sont disposées de manière à être séparées par une distance L. Ainsi, les électrodes 23a, 23b sont arrangées dans le même plan x-z, au niveau de la couche intermédiaire 13. La couche de couverture 15 recouvre la couche intermédiaire 13 et fourni une paroi supplémentaire au canal microfluidique 5, fermant le canal 5. Ainsi, ce mode de réalisation est économique car simple à produire par procédé de micro-fabrication.

[0087] Dans un mode de réalisation alternatif, il est envisageable de disposer les deux électrodes 23a, 23b sur la couche de couverture 15, sur une même surface de paroi de canal microfluidique 5, par exemple sur la surface 31 opposée à la surface externe de connexion 17.

[0088] La structure du dispositif 100 décrit ci-dessus permet une fabrication par des techniques de micro-fabrication, en particulier par des procédés de bobine à bobine (reel- to-reel en anglais), et donc bénéficier d’économies d’échelle importantes. Ainsi, le dispositif peut être fabriqué suffisamment économiquement pour être utilisé de manière consommable lors d’une session d’exercice physique.

[0089] Par ailleurs, l’agencement de portions de connexions 25a, 25b à une extrémité des conducteurs 27a, 27b de manière à être accessible par la surface opposée 17 à la surface de contact 1 de la structure multicouche 9 permet le rattachement au dispositif électronique 200 sans encombrer la surface de contact. Ainsi, l’opération simple et le confort du dispositif sont préservés. [0090] Dans le mode de réalisation selon les figure 1 à 3C, le dispositif 100 est muni d’une paire de conducteurs électriques 27a, 27b ayant des électrodes 23a, 23b respectives. Dans des modes de réalisations alternatifs il est envisageable d’agencer plusieurs paires d’électrodes en séquence le long d’un même canal microfluidique, par exemple trois paires. En agençant plusieurs paires d’électrodes d’affilée, un différentiel temporel de mesure peut être établi lorsqu’une quantité de sueur passe successivement par les paires d’électrodes. Le différentiel temporel peut par exemple être utilisé pour déterminer, approximer ou dériver une vitesse de flux de liquide et/ou un débit volumétrique de liquide.

[0091] Les figures 4A et 4B illustrent un dispositif 100’ d’un autre mode de réalisation de l’invention. Seules les caractéristiques divergentes par rapport au dispositif 100 sont décrites, les caractéristiques pouvant être considérées équivalentes à celles décrites ci- dessus en relation au dispositif 100.

[0092] Le dispositif 100’ comprend aussi deux électrodes 23a’ et 23b’. Au lieu d’être disposées sur une même paroi du canal microfluidique 5’ correspondant au canal 5 du dispositif 100, elles sont disposées sur deux parois opposées. En particulier, elles sont disposées sur les surfaces 29 et 31 opposées du dispositif 100. En alternative, il est aussi envisageable de disposer les électrodes sur deux parois latérales du canal 5’. Ainsi, les microquantités de sueur enfermées entre les deux électrodes 23a’, 23’b sont moins importantes que par exemple entre les électrodes 23a, 23b. Cela permet une mesure plus précise.

[0093] Un mode de réalisation d’un procédé de fabrication selon l’invention d’un dispositif configuré pour capter la transpiration d’un corps transpirant, et pour être attaché à un dispositif électronique, par exemple le dispositif 100, est décrit dans ce qui suit. Le procédé comprend une première étape de fabrication d’au moins une paire de conducteurs électriques sur une couche de base, chaque conducteur comprenant au niveau d’une première extrémité une électrode, et au niveau d’une seconde extrémité une portion de connexion.

[0094] La figure 5 représente schématiquement les étapes successives d’un procédé pour réaliser la première étape par photolithographie.

[0095] En particulier, le procédé commence par une étape A de fourniture d’une couche de base M11. Par exemple la couche de base M11 peut être la couche de base 11. De préférence, la couche M11 est une couche d’un matériau choisi parmi un polyéthylène téréphtalate (PET), un film composite de type verre-époxy, un polyimide (PI), un polyéthylène (PE), un polyéthylène naphtalate (PEN), ou un papier. La couche M11 est de préférence mince, en particulier d’une épaisseur comprise entre 20 pm et 200 pm.

[0096] La couche de base M11 est dans une étape B recouverte d’une couche de cuivre (Cu) M12 d’une épaisseur entre 1 pm et 100 pm, de préférence entre 12pm et 70pm. Alternativement, il est possible d’utiliser un matériau de type « copperclad » dans lequel la couche de cuivre M12 est attachée à la couche de base M11 par dépôt sous vide, par assemblage à chaud, ou par assemblage avec adhésif. Dans une étape C, un trou traversant M3 est réalisé dans la couche de base M11. Dans ce mode de réalisation, la couche de base M11 recouverte de la couche de cuivre M12 est perforée mécaniquement à un endroit désiré pour réaliser le trou M3 formant une entrée à un canal microfluidique. Par exemple, le trou M3 peut former l’entrée fluidique 3 perforée à travers la couche de base 11 revêtue de cuivre.

[0097] Ensuite, dans une étape D, une couche de résine photosensible M14 est appliquée sur la couche de base M11 revêtue de cuivre M12 au moins du côté cuivré, alternativement des deux côtés.

[0098] Dans une étape E, la résine photosensible M14 est sélectivement polymérisée. Dans cette étape, dite étape d’insolation, des portions de la résine photosensible appliquée sont exposées à un faisceau lumineux M16, en particulier un faisceau ultraviolet, délimitant sur le côté cuivré de la couche de base M11 des zones polymérisées M14a et des zones non-polymérisées M14b. Les zones polymérisées M14a représentent les parcours désirés de conducteurs électriques formés à partir de la couche de cuivre M12 sur la couche de base M11. Par exemple, les conducteurs 27a, 27b sont délimités sur la couche 11 tel qu’illustré sur la figure 2B. La résine M14 située au-dessus des parties de la couche de cuivre M12 non nécessaires à la formation de conducteurs électriques n’est pas insolée, c’est-à-dire n’est pas exposée au faisceau lumineux, et donc non-polymérisée M14b.

[0099] Dans une étape F, dite étape de développement, la partie de la couche de résine photosensible M14 qui est non-insolée, et donc non polymérisée et non réticulée, est dissoute, manière à ce que les zones polymérisées M14a de la résine M14 subsistent.

[0100] Dans une étape G, la couche de cuivre M12 est chimiquement gravée. Dans cette étape, la résine photosensible M14 polymérisée M14a subsistante sur le cuivre M12 protège sélectivement des portions du cuivre de la gravure. Ainsi, seul le cuivre non protégé par la résine photosensible M12 est gravé. Une partie de circuit de conducteurs électriques est ainsi obtenue sur la couche de base. Ainsi est formé un complexe base- conducteurs M18, par exemple le complexe base-conducteurs illustré sur la figure 2B.

[0101] Dans une étape H, un décapage chimique du complexe base-conducteurs M18, appelé strippage, est exécuté afin d’éliminer de la couche de base M11 et du cuivre M12 formant circuit de conducteurs les portions de résine photosensible insolées, c’est-à-dire polymérisées, subsistantes. Cela permet notamment de libérer la surface de la couche de cuivre M12 et obtenir les conducteurs M27a, M27b. Par exemple, les conducteurs 27a, 27b sont obtenus sur la couche de base 11 .

[0102] Dans une étape I, exécutée après les étapes de gravure et de stripage, les conducteurs électriques M27a, M27b sont plaqués avec au moins un métal avec ou un alliage de métaux, les métaux étant par exemple sélectionnés parmi le nickel, l’or, l’argent, et le palladium. De préférence, les conducteurs électriques M27a, M27b sont plaqués avec une couche de nickel recouverte d’une couche d’or. Optionnellement, seules certaines portions des conducteurs, par exemple les électrodes 23a, 23b et les portions de connexion 25a, 25b, sont plaquées.

[0103] Dans un autre mode de réalisation du procédé de fabrication, la première étape du procédé n’est pas réalisée par photolithographie, mais par un procédé additif d’impression. L’impression peut être réalisée par sérigraphie d’encres conductrices. Alternativement, l’impression peut être réalisée par jet d’encre. Dans ce mode de réalisation, les conducteurs électriques sont imprimés sur une couche de base fournie. Chaque conducteur est imprimé sur la couche de base de manière à comprendre au moins une électrode et au moins une portion de connexion.

[0104] Par exemple, les conducteurs 27a, 27b sont imprimés sur la couche de base 11. Alternativement, un conducteur 27a est imprimé sur la couche de base 11 et un conducteur 27b est imprimé sur une autre couche de base, par exemple la couche de couverture 15. Les deux couches ainsi imprimées peuvent alors être assemblées, par exemple par une couche intermédiaire adhésive, telle que la couche intermédiaire 13. En découpant la couche intermédiaire comme décrit dans ce qui suit, le dispositif 100’ des Figures 4A, 4B peut être obtenu.

[0105] Dans un autre exemple, les conducteurs 27a, 27b sont tous deux gravés sur la couche de base 11 . Alternativement, un conducteur 27a est gravé sur la couche de base 11 et un conducteur 27b est gravé sur une autre couche de base, par exemple la couche de couverture 15. Les deux couches ainsi fabriquées peuvent alors être assemblées, par exemple par une couche intermédiaire adhésive, telle que la couche intermédiaire 13. En découpant la couche intermédiaire comme décrit dans ce qui suit, le dispositif 100’ des Figures 4A, 4B peut être obtenu.

[0106] Dans une seconde étape du procédé non représentée sur la figure 5, une couche additionnelle comprenant au moins une région découpée formant un canal microfluidique est fournie. L’au moins une couche additionnelle est découpée de manière à délimiter un canal microfluidique, pour former l’au moins un canal microfluidique du dispositif.

[0107] Optionnellement, l’au moins une couche additionnelle peut être aussi découpée de manière à délimiter un point d’accès à une seconde extrémité des conducteurs électriques. Par ailleurs, la région découpée formant le canal microfluidique comprend un point d’accès au trou traversant formant entrée de l’étape C.

[0108] Par exemple, la couche intermédiaire 13 peut être découpée pour former le canal microfluidique 5 et pour recouvrir la couche de base 11 ainsi que pour comprendre un point d’accès à l’entrée fluidique 3. En particulier, le canal microfluidique délimité dans une couche additionnelle, par exemple dans la couche intermédiaire 13, s’étend d’un endroit de perforation, par exemple l’entrée 3, à une extrémité circonférentielle de ladite couche additionnelle, par exemple la sortie 19.

[0109] Dans une troisième étape du procédé de fabrication, le complexe base- conducteurs comprenant la couche de base obtenu à l’issue de l’étape I, est assemblé par colamination, avec la couche additionnelle tel que les électrodes sont agencées dans la région découpée. Par exemple, la couche intermédiaire 13 est laminée sur le complexe base-conducteurs de la figure 2B comprenant la couche de base 11 et les conducteurs 27a, 27b.

[0110] Dans une quatrième étape du procédé de fabrication, le canal microfluidique est fermé avec une autre couche additionnelle par colamination. Par exemple, la couche de couverture 15 ferme le canal microfluidique découpé et délimité dans la couche intermédiaire 13 et assemblé avec le complexe base-conducteurs comprenant la couche de base 11 et les conducteurs électriques 27a, 27b. Dans un exemple, la couche de couverture 15 est perforée puis laminée sélectivement sur la couche intermédiaire 13 de manière à délimiter une ouverture d’accès aux portions de connexion 25a, 25b. Découpe et colamination peuvent être avantageusement réalisées en ligne sur une machine de converting.

[0111] Dans un mode de réalisation alternatif, une des couches additionnelles peut correspondre aussi à un produit issu d’un des procédés décrits ci-dessus, par exemple au produit issu de l’étape H ou I. Par exemple, la couche de couverture 15 peut être un complexe base-conducteurs comprenant un conducteur électrique 27a’. Dans ce mode de réalisation, la couche additionnelle et le premier complexe base-conducteurs comprenant la couche de base 11 et un conducteur 27b’ peuvent être jointés grâce à une autre couche additionnelle adhésive, par exemple la couche intermédiaire 13, découpée au motif du canal microfluidique désiré. Ce mode de réalisation peut par exemple être mise en oeuvre pour obtenir la configuration représentée par les figures 4A et 4B. Dans un autre exemple, la couche de couverture 15 peut être un complexe base-conducteurs comprenant des conducteur électriques 27a” et 27b”. Dans ce mode de réalisation, non représenté, la couche de couverture 15 et la couche de base 11 peuvent être jointés grâce à une autre couche additionnelle adhésive, par exemple la couche intermédiaire 13, découpée au motif du canal microfluidique désiré. Dans ce mode de réalisation, les portions de connexion 25a”, 25b” peuvent être situées sur la surface externe de connexion 17 et les électrodes 23a”, 23b” sur la face opposée de la couche 15. Des trous métallisés ou vias sont alors utilisés pour relier électriquement les portions de connexion 25a”, 25b” et les électrodes 23a”, 23b”.

[0112] Les couches additionnelles peuvent être des couches de matériaux identiques ou différents les uns des autres et du matériau de la couche de base. En particulier, dans un mode de réalisation préféré, une couche additionnelle peut être une couche d’un matériau adhésif pour maintenir la couche de base ensemble avec une autre couche additionnelle superposée. Par exemple, le matériau de la couche intermédiaire 13 est différent du matériau des couches de base 11 et de couverture 15.

[0113] Le procédé décrit permet d’obtenir de manière économique et rapide un dispositif ayant les caractéristiques et avantages du dispositif 100. En particulier, ce procédé peut être mis en oeuvre à grande échelle, par exemple dans un procédé bobine à bobine, et il est possible d’obtenir une efficience en coûts suffisante pour proposer un dispositif pour capter la transpiration consommable et remplaçable.

[0114] Références numériques

1 surface de contact du dispositif 3 entrée au canal microfluidique

5 canal microfluidique

7 rainure dans la surface de contact

9 structure multicouche

11 couche de base

13 couche intermédiaire

15 couche de couverture

17 surface externe de connexion

19 sortie du canal microfluidique

21 coin du dispositif

22a, 22b surfaces adjacentes à la surface de contact

23a, 23b électrodes aux premières extrémités des conducteurs

25a, 25b portions de connexion aux secondes extrémités des conducteurs

27a, 27b conducteurs électriques

29 surface de la couche de base opposée à la surface de contact

31 surface de la couche de couverture opposée à la surface externe de connexion

100,100’ dispositifs pour capter la transpiration

200 dispositif électronique

300a, 300b parties d’un bracelet-montre

1000 appareil pour mesurer la transpiration

M3 trou traversant selon le procédé de fabrication

M11 couche de base selon le procédé de fabrication

M12 couche de cuivre selon le procédé de fabrication

M14 couche de résine photosensible selon le procédé de fabrication

M14a zone de polymérisation de la résine selon le procédé de fabrication

M14b zone non-polymérisée de la résine selon le procédé de fabrication

M16 faisceau lumineux selon le procédé de fabrication

M18 complexe base-conducteurs selon le procédé de fabrication

M27a, M27b conducteurs électriques selon le procédé de fabrication