FR3132848A1 - System for stimulating blood microcirculation by infrared radiation, autonomous and portable - Google Patents
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Abstract
Système de stimulation (1) portatif et autonome pour une stimulation locale d’une microcirculation sanguine par micro-échauffement induit par un rayonnement infrarouge (IR), qui comprend un boîtier étanche (2) prévu pour être en contact par une paroi inférieure (Inf) avec une zone cutanée (S), ledit boîtier étanche contentant : au moins un dispositif électronique (D) intégrant une première électrode (e1) et une seconde électrode (e2) qui récupèrent une énergie électrostatique (SE) émise par la zone cutanée, au moins un électrolyte solide (5) stockant l’énergie électrostatique récupérée et qui est en interface avec une couche en graphène (6) qui va convertir cette dernière en une énergie électrique (EE), au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge (4) à laquelle est transmise l’énergie électrique pour son alimentation et qui est conformée pour générer le rayonnement infrarouge en direction et au travers de la paroi inferieure et de la zone cutanée. Figure de l’abrégé : Figure 3Portable and autonomous stimulation system (1) for local stimulation of blood microcirculation by micro-heating induced by infrared radiation (IR), which comprises a sealed casing (2) provided to be in contact by a lower wall (Inf ) with a skin area (S), said sealed box containing: at least one electronic device (D) incorporating a first electrode (e1) and a second electrode (e2) which recover electrostatic energy (SE) emitted by the skin area, at least one solid electrolyte (5) storing the recovered electrostatic energy and which interfaces with a graphene layer (6) which will convert the latter into electrical energy (EE), at least one infrared light-emitting diode chip (4 ) to which electrical energy is transmitted for its supply and which is shaped to generate infrared radiation towards and through the lower wall and the skin area. Abstract Figure: Figure 3
Description
L’invention se rapporte à un système de stimulation, de type portatif et autonome, pour une stimulation locale d’une microcirculation sanguine par un micro-échauffement induit par un rayonnement infrarouge.The invention relates to a stimulation system, of the portable and autonomous type, for local stimulation of blood microcirculation by micro-heating induced by infrared radiation.
L’invention se situe donc dans le domaine de la stimulation pour induire localement, sous une zone cutanée, un micro-échauffement en vue de stimuler une microcirculation sanguine, par un rayonnement infrarouge.The invention therefore lies in the field of stimulation to locally induce, under a skin area, micro-heating with a view to stimulating blood microcirculation, by infrared radiation.
L’invention trouve une application favorite, et non limitative, dans un usage dans la vie quotidienne pour une bonne régulation du flux sanguin dans l’organisme humain.The invention finds a preferred, and non-limiting, application in daily life for good regulation of blood flow in the human body.
De manière connue, la microcirculation sanguine (ou microcirculation) constitue une part très importante du fonctionnement de la circulation sanguine chez l’Homme. Elle correspond à la circulation du sang au travers des microvaisseaux, c’est-à-dire les petits et très petits vaisseaux sanguins qui comprennent les capillaires, les veinules et les artérioles. La microcirculation représente près de 74% de la circulation sanguine totale. Son rôle est d’apporter aux cellules des tissus et des organes l’oxygène et les nutriments nécessaire à leur fonctionnement. Elle recueille et contribue à l’épuration/évacuation des déchets métaboliques et du gaz carbonique qu’elles produisent.As is known, blood microcirculation (or microcirculation) constitutes a very important part of the functioning of blood circulation in humans. It corresponds to the circulation of blood through microvessels, that is to say the small and very small blood vessels which include capillaries, Venules and arterioles. Microcirculation represents almost 74% of total blood circulation. Its role is to provide the cells of tissues and organs with the oxygen and nutrients necessary for their functioning. It collects and contributes to the purification/evacuation of metabolic waste and the carbon dioxide they produce.
Ainsi, la microcirculation contribue non exhaustivement à la bonne mobilité des membres, au renouvellement des cellules, à la revitalisation de la peau, etc. Cependant, de nombreux facteurs peuvent réduire la microcirculation comme le vieillissement, de mauvaises habitudes alimentaires et de sédentarisation pouvant entraîner des prises de poids importantes, de la tension psychologique (stress), le fait de fumer, etc. Une mauvaise microcirculation entraîne assez fréquemment une perte d’éclat de l’épiderme et des problèmes de peau, une fatigue en hausse parfois accompagnée de maux de tête, difficulté à cicatriser après une blessure, mais elle peut de manière plus grave provoquer des déséquilibres hormonaux, un mauvais fonctionnement des organes vitaux, une diminution de la masse osseuse, etc.Thus, microcirculation contributes non-exhaustively to the good mobility of the limbs, the renewal of cells, the revitalization of the skin, etc. However, many factors can reduce microcirculation such as aging, poor eating habits and sedentary lifestyle which can lead to significant weight gain, psychological tension (stress), smoking, etc. Poor microcirculation quite frequently leads to loss of radiance of the epidermis and skin problems, increased fatigue sometimes accompanied by headaches, difficulty healing after an injury, but more seriously it can cause hormonal imbalances. , poor functioning of vital organs, reduced bone mass, etc.
La luxothérapie (ou luxopuncture) fait partie des solutions nouvelles qui sont aujourd’hui proposées en vue de rééquilibrer le système hormonal et favoriser la microcirculation. Elle consiste à appliquer sur certaines zones cutanées du corps un rayonnement infrarouge afin de stimuler/favoriser par micro-échauffement la microcirculation dans ces zones cutanées. Ce rayonnement infrarouge est émis à une longueur d’onde qui est inoffensive et indolore pour le corps humain.Luxotherapy (or luxopuncture) is one of the new solutions that are now offered to rebalance the hormonal system and promote microcirculation. It consists of applying infrared radiation to certain skin areas of the body in order to stimulate/promote microcirculation in these skin areas by micro-heating. This infrared radiation is emitted at a wavelength that is harmless and painless to the human body.
Cependant, l’application du rayonnement infrarouge est réalisé par des dispositifs électroniques médicaux qui sont volumineux, alimentés par des sources d’alimentation externe, à forte puissance, et donc à destination de centres médicaux spécialisés. Ils ne sont pas pensés pour être utilisés dans la vie quotidienne par tout un chacun.However, the application of infrared radiation is carried out by medical electronic devices which are bulky, powered by external power sources, with high power, and therefore intended for specialized medical centers. They are not designed to be used in everyday life by everyone.
L’invention a pour but de répondre à cette problématique en proposant un système de stimulation activant par micro-échauffement une microcirculation sanguine locale sous une zone cutanée du corps humain, le micro-échauffement étant produit par un rayonnement infrarouge émis par le système de stimulation et qui traverse la zone cutanée. Le système de stimulation se distingue par sa faible puissance et sa nature compacte tel qu’il peut être associé à des bijoux ou des vêtements, faisant qu’il peut être porté par un porteur au plus près de sa peau. Par ailleurs, le système de stimulation fonctionne en toute autonomie, et n’a donc pas besoin d’une source d’alimentation externe.The invention aims to respond to this problem by proposing a stimulation system activating by micro-heating local blood microcirculation under a skin area of the human body, the micro-heating being produced by infrared radiation emitted by the stimulation system and which crosses the skin area. The stimulation system is distinguished by its low power and compact nature such that it can be associated with jewelry or clothing, allowing it to be worn by a wearer as close as possible to their skin. Furthermore, the stimulation system operates completely autonomously, and therefore does not need an external power source.
L’invention se présente comme un système stimulation , de type portatif et autonome, pour une stimulation locale d’une microcirculation sanguine par un micro-échauffement induit par un rayonnement infrarouge, ledit système de stimulation comprenant un boîtier étanche prévu pour être en contact avec une zone cutanée d’un porteur et présentant deux parois opposées comprenant une paroi inférieure et une paroi supérieure ,
et dans lequel ledit système de stimulation comprend à l’intérieur dudit boîtier étanche au moins un dispositif électronique comprenant :
- un substrat sur lequel est prévu un circuit imprimé présentant une première électrode et une seconde électrode ;
- au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge raccordée sur le substrat à la seconde électrode ;
ledit système de stimulation comprenant en outre, à l’intérieur dudit boîtier étanche :
- au moins un électrolyte solide en interface avec la première électrode et la seconde électrode dudit au moins un dispositif électronique ; et
- une couche en graphène présentant deux faces opposées comprenant une face inférieure et une face supérieure en vis-à-vis respectivement de la paroi inférieure et de la paroi supérieure du boîtier étanche,
dans lequel le substrat dudit au moins un dispositif électronique est posé sur la face inférieure de la couche en graphène et cette face inférieure de la couche en graphène est en interface avec l’électrolyte solide, et ladite au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge est raccordée électriquement à la face inférieure de la couche en graphène ;
de sorte que ladite au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge soit alimentée électriquement pour générer le rayonnement infrarouge en direction et au travers de la paroi inférieure du boîtier étanche.The invention is presented as a stimulation system, of the portable and autonomous type, for local stimulation of blood microcirculation by micro-heating induced by infrared radiation, said stimulation system comprising a waterproof housing designed to be in contact with a skin area of a wearer and having two opposite walls comprising a lower wall and an upper wall,
and in which said stimulation system comprises, inside said waterproof housing, at least one electronic device comprising:
- a substrate on which is provided a printed circuit having a first electrode and a second electrode;
- at least one infrared light-emitting diode chip connected on the substrate to the second electrode;
said stimulation system further comprising, inside said waterproof housing:
- at least one solid electrolyte interfaced with the first electrode and the second electrode of said at least one electronic device; And
- a graphene layer having two opposite faces comprising a lower face and an upper face facing respectively the lower wall and the upper wall of the waterproof housing,
in which the substrate of said at least one electronic device is placed on the lower face of the graphene layer and this lower face of the graphene layer is in interface with the solid electrolyte, and said at least one infrared light-emitting diode chip is electrically connected to the underside of the graphene layer;
so that said at least one infrared light-emitting diode chip is electrically powered to generate the infrared radiation towards and through the lower wall of the waterproof housing.
Ainsi, la partie électronique du système de stimulation est encapsulé dans un boîtier prévu pour être en contact avec une zone cutanée d’un porteur et présentant une paroi inférieure et une paroi supérieure qui sont opposées. Le boîtier est prévu pour être fabriqué à partir d’un matériau étanche afin de protéger la partie électronique des agressions extérieures par exemple : l’eau (eau de pluie), la sueur du porteur, toute éventuelle poussière, etc.Thus, the electronic part of the stimulation system is encapsulated in a housing intended to be in contact with a skin area of a wearer and having a lower wall and an upper wall which are opposite. The case is designed to be made from a waterproof material in order to protect the electronic part from external attacks, for example: water (rainwater), the wearer's sweat, any possible dust, etc.
Avec l’invention, lorsque le boîtier est au contact d’une zone cutanée du porteur, les électrodes de l’au moins un dispositif électronique captent/récupèrent une énergie électrostatique émise par la peau, soit un déplacement d’un flux d’électron sur la peau. Les deux électrodes et l’électrolyte solide avec lequel elles sont interfacées, forment un circuit pour lequel une différence de potentiel est observable entre les deux électrodes. Ainsi, l’une des deux électrodes, ici la seconde électrode, joue le rôle de masse.With the invention, when the housing is in contact with a skin area of the wearer, the electrodes of the at least one electronic device capture/recover electrostatic energy emitted by the skin, i.e. a movement of an electron flow on the skin. The two electrodes and the solid electrolyte with which they are interfaced form a circuit for which a potential difference is observable between the two electrodes. Thus, one of the two electrodes, here the second electrode, plays the role of ground.
L’électrolyte solide sert à la fois aux échanges d’ions entre les deux électrodes mais également à leur stockage. Les électrolytes solides ont notamment pour avantage de maintenir une conductivité ionique élevée ; d’être peu sensible thermiquement (et donc de présenter peu de risque d’échauffement) ; d’offrir une bonne résistance mécanique ; et d’être, de par leur état, facilement intégrable dans un système électronique. L’électrolyte solide est également interfacé avec la couche en graphène dont la face inférieure est posée sous le substrat du circuit imprimé de l’au moins dispositif électronique.The solid electrolyte is used both for the exchange of ions between the two electrodes and also for their storage. Solid electrolytes have the particular advantage of maintaining high ionic conductivity; to be not very thermally sensitive (and therefore to present little risk of overheating); to offer good mechanical resistance; and to be, due to their state, easily integrated into an electronic system. The solid electrolyte is also interfaced with the graphene layer whose lower face is placed under the substrate of the printed circuit of the at least electronic device.
Selon ses priorités supraconductrices, le graphène est particulièrement sensible aux agitations thermiques et/ou électriques qui l’entourent, celles-ci le faisant se charger et accumuler de l’énergie qu’il va par ailleurs amplifier. Ainsi, la circulation et le stockage des ions dans l’électrolyte solide a pour effet de charger la couche en graphène qui va produire une énergie électrique qui va servir à alimenter l’au moins une diode électroluminescente infrarouge de l’au moins un dispositif électronique afin qu’elle génère un rayonnement infrarouge en direction et au travers de la paroi inférieure du boîtier étanche.Depending on its superconducting priorities, graphene is particularly sensitive to the thermal and/or electrical agitations that surround it, which cause it to charge and accumulate energy which it will also amplify. Thus, the circulation and storage of ions in the solid electrolyte has the effect of charging the graphene layer which will produce electrical energy which will be used to power the at least one infrared light-emitting diode of the at least one electronic device. so that it generates infrared radiation towards and through the lower wall of the waterproof housing.
Etant donné que la couche en graphène convertit et amplifie une bioénergie (ici l’électricité statique émise par le corps humain) pour produire une énergie électrique, le système de stimulation, comme indiqué précédemment, fonctionne avantageusement en toute autonomie, c’est-à-dire sans avoir besoin d’une source d’alimentation extérieure.Given that the graphene layer converts and amplifies bioenergy (here the static electricity emitted by the human body) to produce electrical energy, the stimulation system, as indicated previously, advantageously operates in complete autonomy, i.e. -say without the need for an external power source.
Le choix du graphène permet également de ne pas avoir à intégrer dans le boîtier étanche une pile ou batterie pour l’alimentation de l’au moins une diode électroluminescente infrarouge, contribuant au faible encombrement et donc à la portabilité du système de stimulation. En effet, une pile ou batterie pourrait occuper un volume trop important à l’intérieur du boîtier étanche. Egalement, une pile ou batterie pourrait présenter les inconvénients suivants :
- un risque d’échauffement faisant que le boîtier étanche ne pourrait pas être mis en contact avec la peau, là où ce risque est limité par le graphène de par sa très bonne conductivité ;
- le risque de devoir remplacer la pile ou batterie si elle devait présenter un dysfonctionnement ou tomber en panne, ce qui impliquerait de la remplacer et donc de prévoir une ouverture sur une des parois du boîtier, ce qui pourrait fragiliser/réduire son étanchéité. L’emploi du graphène assure ainsi une plus grande durée de vie au système de stimulation.
- l’encombrement de la pile ou de la batterie qui est largement supérieur au système décrit ci-dessus, et qui donc empêcherait une large utilisation due à sa miniaturisation extrême.The choice of graphene also makes it possible to avoid having to integrate a cell or battery into the waterproof housing to power the at least one infrared light-emitting diode, contributing to the small footprint and therefore to the portability of the stimulation system. In fact, a cell or battery could occupy too large a volume inside the waterproof case. Also, a cell or battery could have the following disadvantages:
- a risk of heating so that the waterproof case could not be brought into contact with the skin, where this risk is limited by graphene due to its very good conductivity;
- the risk of having to replace the cell or battery if it were to malfunction or break down, which would involve replacing it and therefore providing an opening on one of the walls of the case, which could weaken/reduce its watertightness. The use of graphene thus ensures a longer lifespan for the stimulation system.
- the size of the cell or battery which is much greater than the system described above, and which would therefore prevent wide use due to its extreme miniaturization.
La collaboration entre les deux électrodes, l’électrolyte solide, et la couche en graphène forme un supercondensateur à charge rapide et à décharge lente, qui a pour avantages : d’alimenter l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge avec une énergie électrique/une tension stable ; ainsi de permettre l’émission quasi-instantanée du rayonnement infrarouge dès lors que le boîtier étanche est en contact avec la peau du porteur.The collaboration between the two electrodes, the solid electrolyte, and the graphene layer forms a fast-charging and slow-discharging supercapacitor, which has the advantages of: supplying the at least one infrared light-emitting diode chip with electrical energy /stable voltage; thus allowing the almost instantaneous emission of infrared radiation as soon as the waterproof housing is in contact with the wearer's skin.
Outre permettre un faible encombrement et une autonomie du système de stimulation, les technologies choisies pour sa conception ont également pour avantage de permettre la génération d’un rayonnement infrarouge faible puissance, adapté pour la stimulation microsanguine.In addition to allowing a small footprint and autonomy of the stimulation system, the technologies chosen for its design also have the advantage of allowing the generation of low-power infrared radiation, suitable for microsanguine stimulation.
Selon une caractéristique de l’invention, l’au moins une puce diode électroluminescente infrarouge est raccordée électriquement à la face inférieure de la couche en graphène au moyen d’au moins un via traversant le substrat.According to one characteristic of the invention, the at least one infrared light-emitting diode chip is electrically connected to the lower face of the graphene layer by means of at least one via passing through the substrate.
Selon une caractéristique de l’invention, la première électrode et la seconde électrode présentent chacune une section de récupération prolongée par une section d’interfaçage qui est en interface avec l’électrolyte solide, ladite section de récupération étant conformée pour récupérer une énergie électrostatique émise par la zone cutanée du porteur.According to one characteristic of the invention, the first electrode and the second electrode each have a recovery section extended by an interfacing section which interfaces with the solid electrolyte, said recovery section being shaped to recover electrostatic energy emitted by the skin area of the wearer.
Selon une caractéristique de l’invention, la section de récupération de la première électrode est symétrique de la section de récupération de la seconde électrode.According to one characteristic of the invention, the recovery section of the first electrode is symmetrical to the recovery section of the second electrode.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les sections de récupération de la première électrode et de la seconde électrode présentent chacune des formes serpentines.According to one embodiment of the invention, the recovery sections of the first electrode and the second electrode each have serpentine shapes.
Avantageusement, des formes de section de récupération couvrant un maximum de superficie du circuit imprimé et cela dans plusieurs directions, comme une forme en serpentine, permettent aux deux électrodes de capter/de récupérer davantage d’électrons se déplaçant sur la zone cutanée en contact avec le boîtier étanche.Advantageously, shapes of recovery section covering a maximum surface area of the printed circuit and this in several directions, such as a serpentine shape, allow the two electrodes to capture/recover more electrons moving on the skin area in contact with the waterproof case.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les sections de récupération de la première électrode et de la seconde électrode s’étendent de part et d’autre de l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge.According to one embodiment of the invention, the recovery sections of the first electrode and the second electrode extend on either side of the at least one infrared light-emitting diode chip.
Avantageusement, une telle disposition permet d’optimiser la surface utile occupée par les deux électrodes et l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge sur le circuit imprimé, et donc de réduire sa surface pour diminuer l’encombrement du système de stimulation.Advantageously, such an arrangement makes it possible to optimize the useful surface area occupied by the two electrodes and the at least one infrared light-emitting diode chip on the printed circuit, and therefore to reduce its surface area to reduce the bulk of the stimulation system.
Selon une caractéristique de l’invention, les sections d’interfaçage de la première électrode et de la seconde électrode s’étendent en bordure du substrat pour être en interface avec l’électrolyte solide.According to one characteristic of the invention, the interfacing sections of the first electrode and the second electrode extend at the edge of the substrate to interface with the solid electrolyte.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les sections d’interfaçage de la première électrode et de la seconde électrode présentent des formes arquées.According to one embodiment of the invention, the interfacing sections of the first electrode and the second electrode have arcuate shapes.
Selon une caractéristique de l’invention, le boîtier étanche présente un volume inférieur à 20 cm3.According to one characteristic of the invention, the waterproof housing has a volume of less than 20 cm 3 .
Selon un mode de réalisation de l’invention, le boîtier étanche présente un volume inférieur à 2 cm3.According to one embodiment of the invention, the waterproof housing has a volume of less than 2 cm 3 .
Le choix des technologies, et la faible puissance surfacique (c’est-à-dire la puissance diffusée ou perçue sur/par une surface) du rayonnement infrarouge ambitionnée, permettent de proposer un système de stimulation faible encombrement se présentant, dans un premier mode de réalisation de l’invention, dans une version compacte pour laquelle le boîtier étanche présente un volume est inférieur à 20 cm3et, dans un second mode de réalisation, une version ultra-compacte pour laquelle le boîtier étanche présente un volume est inférieur à 2cm3. Pour ces deux versions, le boîtier étanche peut présenter différentes formes : cylindrique, rectangulaire… Il peut, par exemple, pour la version ultra-compacte, se présenter sous la forme d’un cylindre de diamètre entre 10 et 14 mm environ et de hauteur entre 2 et 4 mm, ou un cube ou un parallélépipède rectangle de 10 à 14 mm de côté et de 2 à 4 mm de hauteur.The choice of technologies, and the low surface power (that is to say the power diffused or perceived on/by a surface) of the intended infrared radiation, make it possible to propose a small stimulation system presenting itself, in a first mode embodiment of the invention, in a compact version for which the waterproof housing has a volume of less than 20 cm 3 and, in a second embodiment, an ultra-compact version for which the waterproof housing has a volume of less than 2cm 3 . For these two versions, the waterproof housing can have different shapes: cylindrical, rectangular, etc. It can, for example, for the ultra-compact version, take the form of a cylinder with a diameter of between approximately 10 and 14 mm and a height between 2 and 4 mm, or a cube or rectangular parallelepiped of 10 to 14 mm side and 2 to 4 mm height.
Selon une caractéristique de l’invention, la face inférieure et la face supérieure de la couche en graphène présentent chacune une superficie comprise entre 0,2 et 20 cm2.According to one characteristic of the invention, the lower face and the upper face of the graphene layer each have a surface area of between 0.2 and 20 cm 2 .
Selon un mode de réalisation de l’invention, la face inférieure et la face supérieure de la couche en graphène présentent chacune une superficie comprise entre 0,2 et 1 cm2.According to one embodiment of the invention, the lower face and the upper face of the graphene layer each have a surface area of between 0.2 and 1 cm 2 .
Selon une caractéristique de l’invention, la couche en graphène présente une épaisseur, mesurée entre sa face inférieure et sa face supérieure, qui est comprise entre 0,05 et 0,2 mm. According to one characteristic of the invention, the graphene layer has a thickness, measured between its lower face and its upper face, which is between 0.05 and 0.2 mm.
Avantageusement, de par les propriétés supraconductrices du graphène, plusieurs dimensions de graphène sont possibles pour répondre positivement aux besoins de faible encombrement, d’alimentation de l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge, et d’émission du rayonnement infrarouge faible puissance dans la plage de longueur d’onde désirée.Advantageously, due to the superconducting properties of graphene, several dimensions of graphene are possible to respond positively to the needs of small footprint, power supply of the at least one infrared light-emitting diode chip, and emission of low power infrared radiation in the desired wavelength range.
Ainsi, la superficie des deux faces du graphène peut être comprise entre 0,2 et 20 cm2et son épaisseur entre 0,05 et 0,2 mm. Dans le mode de réalisation où le système de stimulation est proposé dans sa version ultra-compacte, la superficie des deux faces du graphène peut être comprise entre 0,2 et 1 cm2. La couche peut également présenter plusieurs formes : couche rectangulaire, carrée ou cylindrique… Dans le mode de réalisation préférentiel de l’invention, la couche de graphène est un cylindre ayant un diamètre entre 4 et 8 mm et une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,2 mm d’épaisseur.Thus, the surface area of the two faces of graphene can be between 0.2 and 20 cm 2 and its thickness between 0.05 and 0.2 mm. In the embodiment where the stimulation system is offered in its ultra-compact version, the surface area of the two faces of the graphene can be between 0.2 and 1 cm 2 . The layer can also have several shapes: rectangular, square or cylindrical layer, etc. In the preferred embodiment of the invention, the graphene layer is a cylinder having a diameter between 4 and 8 mm and a thickness of between 0.05 and 0.2mm thick.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’électrolyte solide présente une forme annulaire et s’étend sur un pourtour complet du substrat, tout en étant au contact de la face inférieure de la couche en graphène.According to one embodiment of the invention, the solid electrolyte has an annular shape and extends over a complete circumference of the substrate, while being in contact with the lower face of the graphene layer.
Dans un mode de réalisation particulier, l’électrolyte solide se présente sous une forme annulaire et s’étend sur tout le pourtour du substrat du circuit imprimé tout en étant au contact de la face inférieure de la couche en graphène. Afin d’interfacer les deux électrodes de l’au moins un dispositif électronique avec l’électrolyte solide, les deux électrodes sont conçues de sorte que leurs sections d’interfaçage respective s’étendent en bordure du substrat et épousent chacune sur une surface distincte de l’électrolyte solide la forme annulaire de sa paroi interne. De fait, les sections d’interfaçage de chacune des deux électrodes peuvent présenter une forme arquée.In a particular embodiment, the solid electrolyte is in an annular shape and extends over the entire periphery of the substrate of the printed circuit while being in contact with the lower face of the graphene layer. In order to interface the two electrodes of the at least one electronic device with the solid electrolyte, the two electrodes are designed so that their respective interfacing sections extend at the edge of the substrate and each fit on a distinct surface of the solid electrolyte has the annular shape of its internal wall. In fact, the interfacing sections of each of the two electrodes can have an arcuate shape.
L’avantage de ce mode de réalisation est d’optimiser au maximum l’espace qu’il est prévu que le système de stimulation occupe, de sorte à minimiser son encombrement et ainsi proposer un boîtier étanche dont les dimensions soient les plus petites possible.The advantage of this embodiment is to optimize as much as possible the space that the stimulation system is intended to occupy, so as to minimize its bulk and thus provide a waterproof housing whose dimensions are as small as possible.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’électrolyte solide est un gel ionique.According to one embodiment of the invention, the solid electrolyte is an ionic gel.
Par définition, un gel ionique, ou ionogel, est un matériau composite semi-solide qui retient une charge électrique par l’incorporation d’un liquide ionique solidifié dans un matrice polymère. Ce matériau présente de nombreux avantage comme une capacité à maintenir une conductivité ionique élevée ; servir de composant de stockage d’énergie pour des piles à combustibles ou des composants électronique de petites dimensions ; ou encore également pour permettre, parce qu’il possède une surface poreuse beaucoup plus grande que sa masse totale, de lier entre eux des éléments volatils ou chargés électriquement.By definition, an ionic gel, or ionogel, is a semi-solid composite material that retains an electrical charge by incorporating a solidified ionic liquid into a polymer matrix. This material has many advantages such as an ability to maintain high ionic conductivity; serve as an energy storage component for fuel cells or small electronic components; or also to allow, because it has a porous surface much larger than its total mass, to link together volatile or electrically charged elements.
Selon une caractéristique de l’invention, l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge est conformée pour générer le rayonnement infrarouge dans une plage de longueur d’onde comprise entre 2,5 µm et 25 µm, et une puissance surfacique comprise entre 30 et 100 mW/cm2.According to one characteristic of the invention, the at least one infrared light-emitting diode chip is shaped to generate infrared radiation in a wavelength range of between 2.5 µm and 25 µm, and a surface power of between 30 and 100 mW/cm 2 .
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plage de longueur d’onde comprend une longueur d’onde principale est égale à 9 µm, à plus ou moins 10%.According to one embodiment of the invention, the wavelength range includes a main wavelength is equal to 9 µm, plus or minus 10%.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la puissance surfacique est égale à 70 mW/cm2, à plus ou moins 10 %.According to one embodiment of the invention, the surface power is equal to 70 mW/cm 2 , plus or minus 10%.
Ainsi, l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge est conformé pour générer un rayonnement infrarouge dans une plage de longueur d’onde correspondant à l’infrarouge moyen, soit entre 2 µm et 25 µm, tel que ce rayonnement produise un micro-échauffement sous-cutané pour stimuler la microcirculation tout en étant de faible puissance afin d’être indolore et inoffensif pour le corps humain.Thus, the at least one infrared light-emitting diode chip is shaped to generate infrared radiation in a wavelength range corresponding to the medium infrared, i.e. between 2 µm and 25 µm, such that this radiation produces a micro- subcutaneous heating to stimulate microcirculation while being low power in order to be painless and harmless to the human body.
Dans le mode de réalisation préférentiel de l’invention, le rayonnement infrarouge est émis pour une longueur d’onde principale égale ou proche de 9 µm, qui correspond dans l’infrarouge moyen à la longueur d’onde émise par le corps à la température de 37 °C, et pour laquelle un rayonnement infrarouge est le plus absorbé par la peau (c’est-à-dire pour laquelle la puissance surfacique est la plus élevée) et le micro-échauffement généré le plus efficace.In the preferred embodiment of the invention, the infrared radiation is emitted for a main wavelength equal to or close to 9 μm, which corresponds in the mid-infrared to the wavelength emitted by the body at the temperature of 37 °C, and for which infrared radiation is most absorbed by the skin (that is to say for which the surface power is the highest) and the micro-heating generated is the most effective.
Comme indiqué précédemment, le système de stimulation présente l’avantage d’émettre le rayonnement infrarouge faible puissance. Selon le choix des technologies et les dimensions prévues pour l’ensemble des éléments le constituant, la puissance surfacique émise par le rayonnement est comprise entre 30 mW/cm2 et 100 mW/cm2. Dans le mode de réalisation préférentiel de l’invention, la puissance surfacique émise est égale à 70 mW/cm2.As indicated previously, the stimulation system has the advantage of emitting low-power infrared radiation. Depending on the choice of technologies and the dimensions planned for all the elements constituting it, the surface power emitted by the radiation is between 30 mW/cm2 and 100 mW/cm2. In the preferred embodiment of the invention, the surface power emitted is equal to 70 mW/cm 2 .
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’au moins un dispositif électronique comprend plusieurs puces à diode électroluminescente infrarouge raccordées électriquement en parallèle d’une part sur le substrat à la seconde électrode, et d’autre part à la face inférieure de la couche en graphène.According to one embodiment of the invention, the at least one electronic device comprises several infrared light-emitting diode chips electrically connected in parallel on the one hand on the substrate to the second electrode, and on the other hand to the lower face of the graphene layer.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’au moins un dispositif électronique comprend au moins deux dispositifs électroniques en empilement, dont un premier dispositif électronique placé sur la face inférieure de la couche en graphène et un second dispositif électronique placé sur le premier dispositif électronique, ledit premier dispositif électronique étant ainsi intercalé entre le second dispositif électronique et la face inférieure de la couche en graphène.According to one embodiment of the invention, the at least one electronic device comprises at least two stacked electronic devices, including a first electronic device placed on the lower face of the graphene layer and a second electronic device placed on the first electronic device, said first electronic device thus being interposed between the second electronic device and the lower face of the graphene layer.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les premières électrodes et les secondes électrodes de chacun des au moins deux dispositifs électroniques en empilement sont communément en interface avec l’électrolyte solide.According to one embodiment of the invention, the first electrodes and the second electrodes of each of the at least two stacked electronic devices are commonly in interface with the solid electrolyte.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les premières électrodes des au moins deux dispositifs électroniques en empilement sont en superposition l’une au-dessus de l’autre, et les secondes électrodes des au moins deux dispositifs électroniques sont en superposition l’une au-dessus de l’autre.According to one embodiment of the invention, the first electrodes of the at least two stacked electronic devices are superimposed one above the other, and the second electrodes of the at least two electronic devices are superposed on top of each other. one above the other.
Avantageusement, l’invention ne se limite pas à un seul mode de réalisation. Selon par exemple et non exhaustivement les technologies utilisées (comme le type de diode électroluminescente infrarouge considéré) et/ou les dimensions de la couche en graphène, au moins un seul dispositif électronique et/ou une seule puce à diode électroluminescente infrarouge peuvent ne pas être suffisants pour générer un rayonnement infrarouge à la longueur d’onde et à la puissance d’émission souhaitée. Parmi les possibilités s’offrant au concepteur :
- La mise en parallèle pour un même dispositif électronique de plusieurs diodes électroluminescentes infrarouge sur le même circuit imprimé/substrat du circuit imprimé ; et/ou
- l’empilement sous la face inférieure du graphène de plusieurs dispositifs électroniques. Dans cette configuration, les premières électrodes, et pareillement les secondes électrodes, de chacun des dispositifs électroniques sont communément en interface avec l’électrolyte solide et en superposition les unes sur les autres. Les sections de récupération des électrodes du dispositif se trouvant au plus bas de l’empilement, au plus près de la paroi inférieure du boîtier étanche, captent l’énergie électrostatique émise par la zone cutanée. Seul le dispositif électronique en haut de l’empilement est posé sur la face inférieure de la couche en graphène. Afin que l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge de chaque dispositif électronique soit alimentée par la couche en graphène, toutes les puces à diodes électroluminescentes infrarouge sont mises en parallèle en étant reliée électriquement à la face inférieure de la couche en graphène.Advantageously, the invention is not limited to a single embodiment. Depending for example and not exhaustively on the technologies used (such as the type of infrared light-emitting diode considered) and/or the dimensions of the graphene layer, at least a single electronic device and/or a single infrared light-emitting diode chip may not be sufficient to generate infrared radiation at the desired wavelength and emission power. Among the possibilities available to the designer:
- Parallelization for the same electronic device of several infrared light-emitting diodes on the same printed circuit/printed circuit substrate; and or
- the stacking under the underside of graphene of several electronic devices. In this configuration, the first electrodes, and similarly the second electrodes, of each of the electronic devices are commonly interfaced with the solid electrolyte and superimposed on one another. The electrode recovery sections of the device located at the bottom of the stack, closest to the lower wall of the waterproof housing, capture the electrostatic energy emitted by the skin area. Only the electronic device at the top of the stack is placed on the underside of the graphene layer. In order for the at least one infrared light-emitting diode chip of each electronic device to be powered by the graphene layer, all the infrared light-emitting diode chips are put in parallel by being electrically connected to the underside of the graphene layer.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’intérieur dudit boîtier étanche comprend :
- au moins un dispositif électronique supplémentaire comprenant un substrat sur lequel est prévu un circuit imprimé présentant une première électrode et une seconde électrode, et au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge supplémentaire raccordée sur le substrat du dispositif électronique supplémentaire à la seconde électrode ;
- au moins un électrolyte solide supplémentaire en interface avec la première électrode et la seconde électrode dudit dispositif électronique supplémentaire ;
et dans lequel le substrat dudit dispositif électronique supplémentaire est posé sur la face supérieure de la couche en graphène, et cette face supérieure de la couche en graphène est en interface avec l’électrolyte solide supplémentaire, et ladite au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge supplémentaire est raccordée électriquement à la face supérieure de la couche en graphène ;
de sorte que ladite au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge supplémentaire soit alimentée électriquement pour générer un rayonnement infrarouge en direction et au travers de la paroi supérieure du boîtier étanche.According to one embodiment of the invention, the interior of said waterproof housing comprises:
- at least one additional electronic device comprising a substrate on which is provided a printed circuit having a first electrode and a second electrode, and at least one additional infrared light-emitting diode chip connected on the substrate of the additional electronic device to the second electrode;
- at least one additional solid electrolyte interfaced with the first electrode and the second electrode of said additional electronic device;
and in which the substrate of said additional electronic device is placed on the upper face of the graphene layer, and this upper face of the graphene layer is interfaced with the additional solid electrolyte, and said at least one infrared light-emitting diode chip additional is electrically connected to the upper face of the graphene layer;
so that said at least one additional infrared light-emitting diode chip is electrically powered to generate infrared radiation towards and through the upper wall of the waterproof housing.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le boîtier étanche est intégré à un vêtement ou un bijou ou un accessoire portatif, comme par exemple un collier, un bracelet ou une bague.According to one embodiment of the invention, the waterproof housing is integrated into clothing or jewelry or a portable accessory, such as for example a necklace, a bracelet or a ring.
Dans le mode de réalisation pour lequel le système de stimulation est proposé dans sa version ultra-compacte, le boîtier étanche peut être inséré au sein d’un bijou (par exemple un collier, un bracelet ou une bague) de telle façon à ce que, quand le bijou est porté, le système de stimulation soit en contact avec la peau. Dans cette configuration, les zones cutanées où la microcirculation est favorisée se situent au niveau du poignet pour des bijoux de type bracelet, au niveau de la nuque et du sternum pour des colliers et pendentifs, et des doigts et au niveau du dos de la main respectivement pour des bagues classiques mises à un doigt et des bagues de main. Une autre possibilité est d’intégré le système de stimulation dans un vêtement, au niveau par exemple et non exhaustivement : des poignets de chemise, des fermetures du col, de la nuque ; de sous-vêtements comme des soutien-gorge ou des culottes pour favoriser une microcirculation au niveau du sternum et du bas du dos ; des chaussettes pour une meilleure microcirculation au niveau des chevilles.In the embodiment for which the stimulation system is proposed in its ultra-compact version, the waterproof housing can be inserted into a piece of jewelry (for example a necklace, a bracelet or a ring) in such a way that , when the jewel is worn, the stimulation system is in contact with the skin. In this configuration, the skin areas where microcirculation is favored are located at the wrist for bracelet-type jewelry, at the neck and sternum for necklaces and pendants, and on the fingers and at the back of the hand. respectively for classic rings placed on a finger and hand rings. Another possibility is to integrate the stimulation system into clothing, for example and not exhaustively: shirt cuffs, collar closures, nape of the neck; underwear such as bras or panties to promote microcirculation in the sternum and lower back; socks for better microcirculation at the ankles.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d’un exemple de mise en œuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description below, of a non-limiting example of implementation, made with reference to the appended figures in which:
[Description détaillée d’un ou plusieurs modes de réalisation de l’invention][Detailed description of one or more embodiments of the invention]
Le système de stimulation 1 portatif et autonome proposé dans le cadre de l’invention a pour but de favoriser localement sous une zone cutanée S une microcirculation sanguine par la génération d’un micro-échauffement. Ce micro-échauffement est induit par un rayonnement infrarouge IR faible puissance généré par le système de stimulation 1 en direction et au travers de la zone cutanée S à partir de l’énergie électrostatique SE émise par celle-ci. Le système de stimulation se présente extérieurement comme un boîtier étanche 2 dont une des parois est prévue pour être en contact avec la zone cutanée S. Dans la suite de cette description, il est considéré que la paroi inférieure Inf du boîtier étanche 2 est apposée sur la zone cutanée S.The portable and autonomous stimulation system 1 proposed in the context of the invention aims to locally promote blood microcirculation under a skin area S by generating micro-heating. This micro-heating is induced by low-power infrared IR radiation generated by the stimulation system 1 towards and through the skin area S from the electrostatic energy SE emitted by it. The stimulation system appears externally as a waterproof housing 2, one of the walls of which is designed to be in contact with the skin area S. In the remainder of this description, it is considered that the lower wall Inf of the waterproof housing 2 is affixed to the skin area S.
Le boîtier étanche 2 encapsule au moins un dispositif électronique D qui comprend :
- un circuit imprimé présentant un substrat 3 réalisé à partir d’un matériau diélectrique (par exemple, des polymères de la famille des polyimides ou celle des Polyaryléthercétone PAEK) sur lequel sont imprimées, en cuivre ou en argent, une première électrode e1 et une seconde électrode e2. Chacune des deux électrodes présente une section de récupération HS prolongée par une section d’interfaçage IS.
- et au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 raccordée sur le substrat 3 à la seconde électrode e2 du circuit imprimé.The waterproof housing 2 encapsulates at least one electronic device D which comprises:
- a printed circuit presenting a substrate 3 made from a dielectric material (for example, polymers from the polyimide family or that of Polyaryletherketone PAEK) on which are printed, in copper or silver, a first electrode e1 and a second electrode e2. Each of the two electrodes has a HS recovery section extended by an IS interfacing section.
- and at least one infrared light-emitting diode chip 4 connected on the substrate 3 to the second electrode e2 of the printed circuit.
Le boîtier étanche 2 contient également au moins un électrolyte solide 5 de conductivité ionique élevée avec lequel la première électrode e1 et la seconde électrode e2 dudit au moins un dispositif électronique D sont interfacées au moyen de leur section d’interfaçage IS respective, ainsi qu’une couche en graphène 6 présentant une face inférieure 61 et une face supérieure 62 en vis-à-vis respectivement de la paroi inférieure Inf et de la paroi supérieure Sup du boîtier étanche 2.The waterproof housing 2 also contains at least one solid electrolyte 5 of high ionic conductivity with which the first electrode e1 and the second electrode e2 of said at least one electronic device D are interfaced by means of their respective interfacing section IS, as well as a graphene layer 6 having a lower face 61 and an upper face 62 facing respectively the lower wall Inf and the upper wall Sup of the waterproof housing 2.
L’étanchéité du boîtier étanche 2 permet de protéger tous les éléments encapsulés des agressions extérieures, par exemple l’eau de pluie, la poussière, ou encore la sueur.The sealing of the waterproof case 2 protects all the encapsulated elements from external aggressions, for example rainwater, dust, or even sweat.
L’au moins un dispositif électronique D, la couche en graphène 6, et l’au moins un électrolyte solide 5 sont agencés dans le boîtier étanche 2 tel que :
- le substrat 3 du circuit imprimé de l’au moins un dispositif électronique D soit posé sur la face inférieure 61 de la couche en graphène 6,
- la couche en graphène 6 soit en interface avec l’au moins un électrolyte solide 5, et
- l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 est raccordée électriquement d’une part à la seconde électrode e2, au moyen par exemple d’une piste de connexion P, et d’autre part à la face inférieure 61 de la couche en graphène 6 en moyen d’un via T qui traverse le substrat 3. Plusieurs technologies d’interconnexion verticale sont envisageables pour la conception du via T, par exemple la technologie de via traversant (Through-Silicon-Via TSV).The at least one electronic device D, the graphene layer 6, and the at least one solid electrolyte 5 are arranged in the waterproof housing 2 such that:
- the substrate 3 of the printed circuit of the at least one electronic device D is placed on the lower face 61 of the graphene layer 6,
- the graphene layer 6 is in interface with the at least one solid electrolyte 5, and
- the at least one infrared light-emitting diode chip 4 is electrically connected on the one hand to the second electrode e2, by means for example of a connection track P, and on the other hand to the lower face 61 of the layer in graphene 6 by means of a via T which passes through the substrate 3. Several vertical interconnection technologies are possible for the design of the via T, for example through-via technology (Through-Silicon-Via TSV).
Selon différents modes de réalisation, le boîtier étanche 2 peut présenter plusieurs formes : cylindrique, carré, rectangulaire, etc. Le circuit imprimé, la couche en graphène 6, et l’au moins électrolyte solide 5 peuvent également présenter ces mêmes formes.According to different embodiments, the waterproof housing 2 can have several shapes: cylindrical, square, rectangular, etc. The printed circuit, the graphene layer 6, and the at least solid electrolyte 5 can also have these same shapes.
Dans un mode de réalisation particulier, le système de stimulation 1 comprend un dispositif électronique D comprenant le circuit imprimé et une puce à diode électroluminescente infrarouge 4, et un électrolyte solide 5. L’électrolyte solide 5 s’étend sur le pourtour complet du substrat 3 du dispositif électronique D. Ainsi, l’électrolyte solide 5 est également posé sur la face inférieure 61 de la couche en graphène 6, signifiant donc que la face inférieure 61 et la face supérieure 62 de la couche en graphène possèdent une forme géométrique et une surface coïncidant avec la forme géométrique et la surface de l’électrolyte solide 5 entourant le dispositif électronique D. La première électrode e1 et la seconde électrode e2 sont symétriques, avec des sections de récupération HS s’étendant respectivement de part et d’autres de la puce à diode électroluminescente infrarouge 4, et des sections d’interfaçage IS s’étendant en bordure du substrat 3 du circuit imprimé et épousant chacune sur une surface distincte de l’électrolyte solide 5 la forme de sa paroi interne.In a particular embodiment, the stimulation system 1 comprises an electronic device D comprising the printed circuit and an infrared light-emitting diode chip 4, and a solid electrolyte 5. The solid electrolyte 5 extends over the entire circumference of the substrate 3 of the electronic device D. Thus, the solid electrolyte 5 is also placed on the lower face 61 of the graphene layer 6, meaning therefore that the lower face 61 and the upper face 62 of the graphene layer have a geometric shape and a surface coinciding with the geometric shape and the surface of the solid electrolyte 5 surrounding the electronic device D. The first electrode e1 and the second electrode e2 are symmetrical, with HS recovery sections extending respectively on either side of the infrared light-emitting diode chip 4, and interfacing sections IS extending along the edge of the substrate 3 of the printed circuit and each matching the shape of its internal wall on a distinct surface of the solid electrolyte 5.
Ce mode de réalisation particulier permet l’obtention d’un système de stimulation 1 qui soit le plus portatif et compact possible, avec une optimisation des dimensionnements du dispositif électronique D, de l’électrolyte 5 et de la couche en graphène 6 ; et une optimisation de surface occupée sur le substrat 3 du dispositif électronique D par la puce à diode électroluminescente infrarouge 4, la première électrode e1 et la seconde électrode e2.This particular embodiment makes it possible to obtain a stimulation system 1 which is as portable and compact as possible, with optimization of the dimensions of the electronic device D, the electrolyte 5 and the graphene layer 6; and an optimization of the surface occupied on the substrate 3 of the electronic device D by the infrared light-emitting diode chip 4, the first electrode e1 and the second electrode e2.
Le mode de réalisation préférentiel de l’invention, qui est illustré dans les Figures 1 à 4, est une variante de ce mode de réalisation particulier pour laquelle : le dispositif électronique D et la couche en graphène 6 sont de forme cylindrique ; et l’électrolyte solide 5, qui est un gel ionique, est de forme annulaire. Le gel ionique utilisé est constitué par une saumure ionique d’ion sodium Na+piégé dans une matrice polymère de polystyrène réticulé divinylbenzène.The preferred embodiment of the invention, which is illustrated in Figures 1 to 4, is a variant of this particular embodiment for which: the electronic device D and the graphene layer 6 are of cylindrical shape; and the solid electrolyte 5, which is an ionic gel, is of annular shape. The ionic gel used consists of an ionic brine of sodium ion Na + trapped in a divinylbenzene crosslinked polystyrene polymer matrix.
Afin de pouvoir être interfacées à la paroi interne de l’électrolyte solide 5, les sections d’interfaçage IS de la première électrode e1 et de la seconde électrode e2 présentent une forme arquée. Le boîtier étanche 2 peut se présenter quant à lui aussi bien comme un cylindre, un cube ou un parallélépipède rectangle.In order to be able to be interfaced with the internal wall of the solid electrolyte 5, the interfacing sections IS of the first electrode e1 and the second electrode e2 have an arcuate shape. The waterproof housing 2 can be presented as a cylinder, a cube or a rectangular parallelepiped.
La première électrode e1, la seconde électrode e2, et l’au moins un électrolyte solide 5 avec lequel elles sont interfacées, forment un circuit pour lequel une différence de potentiel est observable entre les deux électrodes, avec la seconde électrode e2 jouant le rôle de masse. La première électrode e1 et la seconde électrode e2 récupèrent l’énergie électrostatique SE émise par la zone cutanée S qui ensuite circule et est stockée dans l’au moins un électrolyte solide 5.The first electrode e1, the second electrode e2, and the at least one solid electrolyte 5 with which they are interfaced, form a circuit for which a potential difference is observable between the two electrodes, with the second electrode e2 playing the role of mass. The first electrode e1 and the second electrode e2 recover the electrostatic energy SE emitted by the skin area S which then circulates and is stored in the at least one solid electrolyte 5.
Afin de pouvoir capter le plus d’énergie électrostatique SE possible, c’est-à-dire le plus d’électrons se déplaçant sur la zone cutanée S, les sections de récupération HS de la première électrode e1 et de la seconde électrode e2 doivent occuper le plus de surface du substrat 3 possible dans plusieurs directions. Dans le mode de réalisation préférentiel de l’invention, les sections de récupération HS présentent une forme serpentine.In order to be able to capture as much electrostatic energy SE as possible, that is to say as many electrons moving on the skin area S, the recovery sections HS of the first electrode e1 and the second electrode e2 must occupy as much surface area of the substrate 3 as possible in several directions. In the preferred embodiment of the invention, the HS recovery sections have a serpentine shape.
La circulation et le stockage des ions dans l’au moins un électrolyte solide 5 a pour effet de charger la couche en graphène 6 qui va amplifier l’énergie électrostatique SE et la convertir en une énergie électrique EE qui est transmise à l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 pour son alimentation, laquelle au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 génère alors un rayonnement infrarouge IR faible puissance en direction et au travers de la paroi inférieure Inf du boîtier étanche 2 et de la zone cutanée S. Par définition, le rayonnement infrarouge IR émis par l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 est volumétrique, c’est-à-dire qu’il se propage dans toutes les directions. Le rayonnement infrarouge est néanmoins plus intense dans la direction d’orientation de l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4.The circulation and storage of ions in the at least one solid electrolyte 5 has the effect of charging the graphene layer 6 which will amplify the electrostatic energy SE and convert it into electrical energy EE which is transmitted to the at least an infrared light-emitting diode chip 4 for its power supply, which at least one infrared light-emitting diode chip 4 then generates low-power infrared IR radiation in the direction and through the lower wall Inf of the waterproof housing 2 and the skin area S. By definition, the infrared IR radiation emitted by the at least one infrared light-emitting diode chip 4 is volumetric, that is to say it propagates in all directions. The infrared radiation is nevertheless more intense in the direction of orientation of the at least one infrared light-emitting diode chip 4.
Etant donné que la couche en graphène 6 convertit et amplifie l’énergie électrostatique SE émise par la zone cutanée S pour produire une énergie électrique EE alimentant l’au moins une puce à puce à diode électroluminescente infrarouge 4, le système de stimulation 1 fonctionne de manière autonome sans avoir recours à une source d’alimentation extérieure.Since the graphene layer 6 converts and amplifies the electrostatic energy SE emitted by the skin area S to produce electrical energy EE powering the at least one infrared light-emitting diode chip 4, the stimulation system 1 operates from autonomously without the need for an external power source.
La collaboration entre la première électrode e1, la seconde électrode e2, l’au moins un électrolyte solide 5, et la couche en graphène 6 forme un supercondensateur à charge rapide et à décharge lente, qui a pour avantages de fournir une tension stabilisée à l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4, et de permettre l’émission quasi-instantanée du rayonnement infrarouge IR dès lors que la paroi inférieure Inf du boîtier étanche 2 est en contact avec la zone cutanée S.The collaboration between the first electrode e1, the second electrode e2, the at least one solid electrolyte 5, and the graphene layer 6 forms a supercapacitor with fast charging and slow discharge, which has the advantages of providing a stabilized voltage at at least one infrared light-emitting diode chip 4, and to allow the almost instantaneous emission of infrared radiation IR as soon as the lower wall Inf of the waterproof housing 2 is in contact with the skin area S.
Il est entendu que dans une variante de réalisation de l’invention, le système de stimulation est concevable tel que ce soit la paroi supérieure Sup qui soit au contact de la zone cutanée S, le dispositif électronique D et l’au moins électrolyte solide étant alors non plus agencés sur / en interaction avec la face inférieure 61 de la couche en graphène 6, mais avec sa face supérieure 62, et l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 étant alors conformée pour générer, une fois alimentée, le rayonnement infrarouge IR faible puissance en direction et au travers de la paroi supérieure Sup du boîtier étanche.It is understood that in a variant embodiment of the invention, the stimulation system is conceivable such that it is the upper wall Sup which is in contact with the skin area S, the electronic device D and the at least solid electrolyte being then no longer arranged on/in interaction with the lower face 61 of the graphene layer 6, but with its upper face 62, and the at least one infrared light-emitting diode chip 4 then being shaped to generate, once powered, the low power IR infrared radiation towards and through the upper wall Sup of the waterproof housing.
Dans une autre variante de réalisation, la paroi inférieure Inf et la paroi supérieure du boîtier étanche 2 peuvent indifféremment être mises en contact avec la zone cutanée. Pour cette conception, en plus du dispositif électronique D et de l’électrolyte solide 5 tels que décrits plus haut et en interaction avec la face inférieure 61 de la couche en graphène 6, le boîtier étanche 2 comprend :
- au moins un dispositif électronique supplémentaire D0 qui comprend un circuit présentant un substrat 30 sur lequel sont imprimées une première électrode e10 et une seconde électrode e20, et au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge supplémentaire 40 raccordée sur le substrat 30 à la seconde électrode e20 ; et
- au moins un électrolyte solide supplémentaire 50 en interface avec la première électrode e10 et la seconde électrode e20 dudit au moins un dispositif électronique supplémentaire D0.In another alternative embodiment, the lower wall Inf and the upper wall of the waterproof housing 2 can either be brought into contact with the skin area. For this design, in addition to the electronic device D and the solid electrolyte 5 as described above and in interaction with the lower face 61 of the graphene layer 6, the waterproof housing 2 comprises:
- at least one additional electronic device D0 which comprises a circuit having a substrate 30 on which a first electrode e10 and a second electrode e20 are printed, and at least one additional infrared light-emitting diode chip 40 connected on the substrate 30 to the second electrode e20; And
- at least one additional solid electrolyte 50 interfaced with the first electrode e10 and the second electrode e20 of said at least one additional electronic device D0.
L’au moins un dispositif électronique supplémentaire D0, et l’au moins un électrolyte supplémentaire 5 sont agencés dans le boîtier étanche 2 tel que :
- le substrat 30 du circuit imprimé de l’au moins un dispositif électronique supplémentaire D0 soit posé sur la face supérieure 62 de la couche en graphène 6,
- la couche en graphène 6 soit en interface avec l’au moins un électrolyte solide 50, et
- l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge supplémentaire 40 est raccordée électriquement d’une part à la seconde électrode e20, au moyen par exemple d’une piste de connexion P0, et d’autre part à la face supérieure 62 de la couche en graphène 6 en moyen d’un via T0 qui traverse le substrat 30.The at least one additional electronic device D0, and the at least one additional electrolyte 5 are arranged in the waterproof housing 2 such that:
- the substrate 30 of the printed circuit of the at least one additional electronic device D0 is placed on the upper face 62 of the graphene layer 6,
- the graphene layer 6 is in interface with the at least one solid electrolyte 50, and
- the at least one additional infrared light-emitting diode chip 40 is electrically connected on the one hand to the second electrode e20, by means for example of a connection track P0, and on the other hand to the upper face 62 of the graphene layer 6 by means of a via T0 which passes through the substrate 30.
Il est entendu que l’au moins dispositif électronique supplémentaire D0 (incluant donc son substrat 30, sa première électrode e10 et sa seconde électrode e20, et son au moins une diode électroluminescente infrarouge 40) est conçu pareillement au dispositif électronique D. Il en va de même pour les au moins un électrolyte solide 5, 50. En référence à la
Dans cette autre variante de réalisation, l’au moins une puce à diode électroluminescente 4 (respectivement l’au moins une puce à diode électroluminescente supplémentaire 40) génère un rayonnement infrarouge IR (respectivement un rayonnement infrarouge IR0) faible puissance en direction et au travers de la paroi inférieure Inf (respectivement de la paroi supérieure Sup) du boîtier étanche 2.In this other alternative embodiment, the at least one light-emitting diode chip 4 (respectively the at least one additional light-emitting diode chip 40) generates low-power infrared IR radiation (respectively IR0 infrared radiation) in the direction and through of the lower wall Inf (respectively the upper wall Sup) of the waterproof housing 2.
L’énergie électrostatique SE émise par la zone cutanée S est récupérée par les électrodes du dispositif électronique en vis-à-vis de la paroi du boîtier étanche 2 en contact avec la zone cutanée S (soit la première électrode e1 et la seconde électrode e2 du dispositif électronique D en référence à la
Les puissances émises par l’au moins une puce à diode électroluminescente 4 et l’au moins une puce à diode électroluminescente supplémentaire 40 une fois alimentées par l’énergie électrique EE sont substantiellement les mêmes. Néanmoins, la puissance reçue par la zone cutanée S provient majoritairement de l’au moins une puce à diode électroluminescente orientée en direction de la paroi du boîtier étanche 2 en contact avec celle-ci.The powers emitted by the at least one light-emitting diode chip 4 and the at least one additional light-emitting diode chip 40 once powered by the electrical energy EE are substantially the same. However, the power received by the skin area S comes mainly from the at least one light-emitting diode chip oriented towards the wall of the waterproof housing 2 in contact therewith.
En référence à la
En effet, le rayonnement infrarouge IR0 est atténué d’une part parce qu’il s’agit d’une émission dans la direction opposée à la direction d’orientation de l’au moins une puce à diode électroluminescente supplémentaire 40, mais aussi d’autre part parce qu’il traverse l’épaisseur de la couche en graphène 6 avant d’atteindre la paroi inférieure Inf du boîtier étanche 2 et la zone cutanée S.Indeed, the infrared radiation IR0 is attenuated on the one hand because it is an emission in the direction opposite to the direction of orientation of the at least one additional light-emitting diode chip 40, but also because on the other hand because it passes through the thickness of the graphene layer 6 before reaching the lower wall Inf of the waterproof housing 2 and the skin area S.
L’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 de l’invention est conformée pour générer un rayonnement infrarouge IR dans une plage de longueur d’onde correspondant à l’infrarouge moyen, c’est-à-dire pour longueur d’onde comprise entre 2,5 et 25 µm, pour une faible puissance surfacique comprise entre 30 et 100 mW/cm2. La
La puissance surfacique est calculée selon l’équation suivante :The pfd is calculated according to the following equation:
où P est la puissance surfacique ; Sb représente la surface de la paroi du boîtier étanche en contact avec la zone cutanée ; et W(λ) est une fonction intégrée sur l’ensemble des longueurs d’onde comprise dans l’infrarouge moyen et qui correspond à l’aire du rectangle A tel que représenté
La puissance surfacique est exprimée en W/(sr.cm2.µm), où la grandeur physique W représente la puissance, sr un angle solide pouvant être considéré comme égal à π dans le cas d’une émission volumétrique, cm2la surface d’émission et µm la longueur d’onde λ considérée.The surface power is expressed in W/(sr.cm 2 .µm), where the physical quantity W represents the power, sr a solid angle which can be considered as equal to π in the case of volumetric emission, cm 2 the surface emission and µm the wavelength λ considered.
Dans le mode de réalisation préférentiel de l’invention, la puce à diode électroluminescente infrarouge 4 génère le rayonnement infrarouge IR à la longueur d’onde principale MWL, afin que le micro-échauffement produit sous la zone cutanée S soit le plus efficace possible, pour une puissance surfacique égale à, à plus ou moins 10% près, 70 mW/cm2.In the preferred embodiment of the invention, the infrared light-emitting diode chip 4 generates infrared IR radiation at the main wavelength MWL, so that the micro-heating produced under the skin area S is as effective as possible, for a surface power equal to, plus or minus 10%, 70 mW/cm 2 .
Différents modes de réalisation de l’invention sont possibles en vue d’augmenter la puissance du rayonnement infrarouge IR, dans le cas où la technologie sélectionnée pour l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 ne permettrait pas son émission à la puissance visée avec une unique puce à diode électroluminescente infrarouge 4.Different embodiments of the invention are possible with a view to increasing the power of infrared IR radiation, in the case where the technology selected for the at least one infrared light-emitting diode chip 4 would not allow its emission at the targeted power with a single infrared light-emitting diode chip 4.
Dans un premier mode de réalisation, l’au moins un dispositif électronique D comprend plusieurs puces à diodes électroluminescente infrarouge 4 raccordées électriquement en parallèle d’une part sur le substrat 3 à la seconde électrode e2, et d’autre part à la face inférieure 61 de la couche en graphène 6 ; les plusieurs puces à diodes électroluminescente infrarouge 4 émettant chacune un rayonnement infrarouge en direction de la paroi inférieure Inf du boîtier étanche 2 en contact avec la zone cutanée S.In a first embodiment, the at least one electronic device D comprises several infrared light-emitting diode chips 4 electrically connected in parallel on the one hand on the substrate 3 to the second electrode e2, and on the other hand to the lower face 61 of graphene layer 6; the several infrared light-emitting diode chips 4 each emitting infrared radiation towards the lower wall Inf of the waterproof housing 2 in contact with the skin area S.
En référence à la
Etant donné que plusieurs puces à diodes électroluminescente infrarouge 4 sont implémentées et donc réparties sur la surface de l’au moins un dispositif électronique D, un autre avantage de ce mode de réalisation est la génération d’un rayonnement infrarouge IR qui va traverser une plus grande superficie de zone cutanée S et ainsi induire un micro-échauffement toujours localisé mais non plus en un point fixe.Given that several infrared light-emitting diode chips 4 are implemented and therefore distributed over the surface of the at least one electronic device D, another advantage of this embodiment is the generation of infrared IR radiation which will pass through a more large surface area of skin area S and thus induce micro-heating which is always localized but no longer at a fixed point.
Dans un second mode de réalisation de l’invention, l’au moins un dispositif électronique D comprend au moins deux dispositifs électroniques D1, D2 en empilement, avec un premier dispositif électronique D1 dont le substrat 3 est posé sur la face inférieure 61 de la couche en graphène 6, et une second dispositif électronique D2 posé sur le premier dispositif électronique D1. Il est entendu que le premier dispositif électronique et le second dispositif électronique sont fabriqués identiquement. La première électrode e1 et la seconde électrode e2 de chacun des au moins deux dispositifs électroniques D1, D2 sont en interface avec un même électrolyte solide 5 qui est lui-même interfacé à la couche en graphène 6. Les premières électrodes e1 et les secondes électrodes e2 des au moins deux dispositifs électroniques D1, D2 sont disposées telles que les premières électrodes e1, et pareillement les secondes électrodes e2, sont superposées l’une au-dessus de l’autre.In a second embodiment of the invention, the at least one electronic device D comprises at least two electronic devices D1, D2 in a stack, with a first electronic device D1 whose substrate 3 is placed on the lower face 61 of the graphene layer 6, and a second electronic device D2 placed on the first electronic device D1. It is understood that the first electronic device and the second electronic device are manufactured identically. The first electrode e1 and the second electrode e2 of each of the at least two electronic devices D1, D2 are interfaced with the same solid electrolyte 5 which is itself interfaced with the graphene layer 6. The first electrodes e1 and the second electrodes e2 of the at least two electronic devices D1, D2 are arranged such that the first electrodes e1, and similarly the second electrodes e2, are superimposed one above the other.
Dans ce mode de réalisation, l’énergie électrostatique SE est récupérée par les électrodes du second dispositif électronique D2 qui se trouve en haut de l’empilement et donc au plus près de la paroi inférieure Inf du boîtier étanche 2. L’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 implémentée sur chacun des au moins deux dispositifs électroniques D1, D2, et orientée en direction de la paroi inférieure Inf, est alimentée en étant d’une part reliée à la seconde électrode e2 de leur dispositif électronique D1, D2 respectif, et d’autre part en étant reliée à la face inférieure 61 de la couche en graphène 6.In this embodiment, the electrostatic energy SE is recovered by the electrodes of the second electronic device D2 which is located at the top of the stack and therefore as close as possible to the lower wall Inf of the waterproof housing 2. The at least one infrared light-emitting diode chip 4 implemented on each of the at least two electronic devices D1, D2, and oriented towards the lower wall Inf, is powered by being on the one hand connected to the second electrode e2 of their electronic device D1, D2 respective, and on the other hand by being connected to the lower face 61 of the graphene layer 6.
En référence à la
Une autre possibilité de conception est de réaliser/d’imprimer sur le substrat 3 du premier dispositif électronique D1 une seconde piste de connexion dont une première extrémité est reliée à la puce à diode électroluminescente infrarouge 4 dudit premier dispositif électronique D1, et la seconde extrémité au via T traversant son substrat. La puce à diode électroluminescente infrarouge 4 du second dispositif électronique D2 serait quant à elle reliée à la face inférieure 61 de la couche en graphène 6 au moyen d’un via T2 traversant le substrat 3 du second dispositif électronique D2 pour être connecté à la première extrémité de la seconde piste de connexion du premier dispositif électronique D1.Another design possibility is to produce/print on the substrate 3 of the first electronic device D1 a second connection track, a first end of which is connected to the infrared light-emitting diode chip 4 of said first electronic device D1, and the second end to via T crossing its substrate. The infrared light-emitting diode chip 4 of the second electronic device D2 would be connected to the lower face 61 of the graphene layer 6 by means of a via T2 passing through the substrate 3 of the second electronic device D2 to be connected to the first end of the second connection track of the first electronic device D1.
Le système de stimulation 1 de l‘invention est prévu pour être proposé, selon deux modes de réalisation, dans une version compacte et une version ultra-compacte telle que :
- dans sa version compacte, le boîtier étanche 2 est prévu pour présenter un volume inférieur à 20 cm3, et notamment contenir une couche en graphène 6 présentant une superficie pour ses faces inférieures 61 et supérieures 62 comprise entre 0,2 et 20 cm2,
- dans sa version ultra-compacte, le boîtier étanche 2 est prévu pour présenter un volume inférieur à 2 cm3, et notamment contenir une couche en graphène 6 présentant une superficie pour ses faces inférieures 61 et supérieures 62 comprise entre 0,2 et 1 cm2,
la couche en graphène 6 présentant quelle que soit la version du système de stimulation 1 une épaisseur comprise entre 0,05 mm et 2 mm.The stimulation system 1 of the invention is intended to be offered, according to two embodiments, in a compact version and an ultra-compact version such as:
- in its compact version, the waterproof housing 2 is designed to have a volume of less than 20 cm 3 , and in particular to contain a graphene layer 6 having a surface area for its lower 61 and upper 62 faces of between 0.2 and 20 cm 2 ,
- in its ultra-compact version, the waterproof housing 2 is designed to have a volume of less than 2 cm 3 , and in particular to contain a graphene layer 6 having a surface area for its lower faces 61 and upper faces 62 of between 0.2 and 1 cm 2 ,
the graphene layer 6 having, whatever the version of the stimulation system 1, a thickness of between 0.05 mm and 2 mm.
Le mode de réalisation préférentiel de l’invention correspond à une version ultra-compacte du système de stimulation 1, pour lequel le boîtier étanche 2 présente un volume substantiellement égal à 0,25 cm3. Il peut ainsi, par exemple, prendre la forme d’un cylindre entre 10 et 14 mm de diamètre environ et de hauteur entre 2 et 4 mm, d’un cube ou bien encore d’un parallélépipède rectangle de 10 à 14 mm de côté et de 2 à 4 mm de hauteur.The preferred embodiment of the invention corresponds to an ultra-compact version of the stimulation system 1, for which the waterproof housing 2 has a volume substantially equal to 0.25 cm 3 . It can thus, for example, take the shape of a cylinder between approximately 10 and 14 mm in diameter and between 2 and 4 mm in height, a cube or even a rectangular parallelepiped with a side of 10 to 14 mm. and 2 to 4 mm in height.
La version compacte est prévue pour être utilisée comme dispositif médical par des professionnels de santé dans le cadre de traitement de patients dans des cabinets/centres médicaux, et conformée pour produire un micro-échauffement sous une zone cutanée S assez large. De fait, la version compacte est conçue selon différents modes de réalisation pour lesquels l’au moins un dispositif électronique D comprend plusieurs puces à diode électroluminescente infrarouge 4 mises en parallèle.The compact version is intended to be used as a medical device by healthcare professionals when treating patients in medical practices/centers, and designed to produce micro-heating under a fairly large skin area S. In fact, the compact version is designed according to different embodiments for which the at least one electronic device D comprises several infrared light-emitting diode chips 4 placed in parallel.
La version ultra-compacte trouve un usage dans la vie quotidienne en étant associée/intégrée à des bijoux et des accessoires en contact avec une zone cutanée S du porteur pour une favorisation de la microcirculation en un point fixe sous la zone cutanée S. Les zones cutanées S concernées peuvent se situer au niveau du poignet pour des bijoux de type bracelet, au niveau de la nuque et du sternum pour des colliers et pendentifs, et des doigts et au niveau du dos de la main respectivement pour des bagues classiques mises à un doigt et des bagues de main.The ultra-compact version finds use in daily life by being associated/integrated with jewelry and accessories in contact with a skin area S of the wearer to promote microcirculation at a fixed point under the skin area S. The areas skin S concerned can be located at the level of the wrist for bracelet-type jewelry, at the level of the neck and the sternum for necklaces and pendants, and on the fingers and at the level of the back of the hand respectively for classic rings updated finger and hand rings.
Une autre possibilité d’utilisation de la version ultra-compacte est de l’intégrer dans un vêtement, au niveau par exemple et non exhaustivement : des poignets de chemise, des fermetures du col, de la nuque ; de sous-vêtements comme des soutien-gorge ou des culottes pour favoriser une microcirculation au niveau du sternum et du bas du dos ; des chaussettes pour une meilleure microcirculation au niveau des chevillesAnother possibility of using the ultra-compact version is to integrate it into clothing, for example and not exhaustively: shirt cuffs, collar closures, the back of the neck; underwear such as bras or panties to promote microcirculation in the sternum and lower back; socks for better microcirculation at the ankles
Selon différents modes de réalisation, le système de stimulation 1 peut être réalisé à partir de matériaux rigides et/ou souples. Dans le mode de réalisation préférentiel, des matériaux rigides sont utilisés pour la fabrication du boîtier étanche 2 (un plastique rigide de type PolyEthylène Haute Densité PEHD), de l’électrolyte solide 5, du substrat 3, de la première électrode e1 et la seconde électrode e2, et du via T. De par ses propriétés physiques et chimiques, le graphène est un matériau mécaniquement souple/flexible.According to different embodiments, the stimulation system 1 can be made from rigid and/or flexible materials. In the preferred embodiment, rigid materials are used for the manufacture of the waterproof housing 2 (a rigid plastic of the HDPE High Density PolyEthylene type), the solid electrolyte 5, the substrate 3, the first electrode e1 and the second electrode e2, and via T. Due to its physical and chemical properties, graphene is a mechanically soft/flexible material.
Des matériaux rigides et/ou souples peuvent être considérés pour la fabrication de la version compacte du système de stimulation 1, ainsi que pour sa version ultra-compacte si prévue pour être intégrée à des bijoux et accessoires. En revanche, la version ultra-compacte du système de stimulation si prévue pour être intégrée dans des vêtements requière d’être fabriquée avec des matériaux souples. Ainsi, l’au moins dispositif électronique D peut par exemple être fabriqué sur la base d’un substrat 3 plastique haute performance ; la première électrode e1, la seconde électrode e2, ainsi que le via T à partir de technologies d’interconnexion flexibles. Doivent être choisis pour le boîtier du système de stimulation 1 des matériaux souples en capacité d’assurer son étanchéité.Rigid and/or flexible materials can be considered for the manufacture of the compact version of the stimulation system 1, as well as for its ultra-compact version if intended to be integrated into jewelry and accessories. On the other hand, the ultra-compact version of the stimulation system, if intended to be integrated into clothing, requires to be manufactured with flexible materials. Thus, the at least electronic device D can for example be manufactured on the basis of a high-performance plastic substrate 3; the first electrode e1, the second electrode e2, as well as via T using flexible interconnection technologies. Flexible materials must be chosen for the housing of the stimulation system 1 capable of ensuring its tightness.
Claims (24)
et dans lequel ledit système de stimulation (1) comprend à l’intérieur dudit boîtier étanche (2) au moins un dispositif électronique (D) comprenant :
- un substrat (3) sur lequel est prévu un circuit imprimé présentant une première électrode (e1) et une seconde électrode (e2);
- au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge (4) raccordée sur le substrat (3) à la seconde électrode (e2) ;
ledit système de stimulation (1) comprenant en outre, à l’intérieur dudit boîtier étanche (2) :
- au moins un électrolyte solide (5) en interface avec la première électrode (e1) et la seconde électrode (e2) dudit au moins un dispositif électronique (D) ; et
- une couche en graphène (6) présentant deux faces opposées comprenant une face inférieure (61) et une face supérieure (62) en vis-à-vis respectivement de la paroi inférieure (Inf) et de la paroi supérieure (Sup) du boîtier étanche (2),
dans lequel le substrat (3) dudit au moins un dispositif électronique (D) est posé sur la face inférieure (61) de la couche en graphène (6) et cette face inférieure (61) de la couche en graphène (6) est en interface avec l’électrolyte solide (5), et ladite au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge (4) est raccordée électriquement à la face inférieure (61) de la couche en graphène (6) ;
de sorte que ladite au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge (4) soit alimentée électriquement pour générer le rayonnement infrarouge (IR) en direction et au travers de la paroi inférieure (Inf) du boîtier étanche (2).Stimulation system (1), of portable and autonomous type, for local stimulation of blood microcirculation by micro-heating induced by infrared (IR) radiation, said stimulation system (1) comprising a waterproof housing (2) intended to be in contact with a skin area (S) of a wearer and having two opposite walls comprising a lower wall (Inf) and an upper wall (Sup),
and in which said stimulation system (1) comprises inside said waterproof housing (2) at least one electronic device (D) comprising:
- a substrate (3) on which is provided a printed circuit having a first electrode (e1) and a second electrode (e2);
- at least one infrared light-emitting diode chip (4) connected on the substrate (3) to the second electrode (e2);
said stimulation system (1) further comprising, inside said waterproof housing (2):
- at least one solid electrolyte (5) interfaced with the first electrode (e1) and the second electrode (e2) of said at least one electronic device (D); And
- a graphene layer (6) having two opposite faces comprising a lower face (61) and an upper face (62) facing respectively the lower wall (Inf) and the upper wall (Sup) of the housing waterproof (2),
in which the substrate (3) of said at least one electronic device (D) is placed on the lower face (61) of the graphene layer (6) and this lower face (61) of the graphene layer (6) is made of interface with the solid electrolyte (5), and said at least one infrared light-emitting diode chip (4) is electrically connected to the lower face (61) of the graphene layer (6);
so that said at least one infrared light-emitting diode chip (4) is electrically powered to generate infrared radiation (IR) towards and through the lower wall (Inf) of the waterproof housing (2).
- au moins un dispositif électronique supplémentaire (D0) comprenant un substrat (30) sur lequel est prévu un circuit imprimé présentant une première électrode (e10) et une seconde électrode (e20), et au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge supplémentaire (40) raccordée sur le substrat (30) du dispositif électronique supplémentaire (D0) à la seconde électrode (e20) ;
- au moins un électrolyte solide supplémentaire (50) en interface avec la première électrode (e10) et la seconde électrode (e20) dudit dispositif électronique supplémentaire (D0);
et dans lequel le substrat (30) dudit dispositif électronique supplémentaire (D0) est posé sur la face supérieure (62) de la couche en graphène (6), et cette face supérieure (62) de la couche en graphène (6) est en interface avec l’électrolyte solide supplémentaire (50), et ladite au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge supplémentaire (40) est raccordée électriquement à la face supérieure (62) de la couche en graphène (6) ;
de sorte que ladite au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge supplémentaire (40) soit alimentée électriquement pour générer un rayonnement infrarouge (IR) en direction et au travers de la paroi supérieure (Sup) du boîtier étanche (2).Stimulation system (1) according to any one of the preceding claims, comprising, inside said waterproof housing (2):
- at least one additional electronic device (D0) comprising a substrate (30) on which is provided a printed circuit having a first electrode (e10) and a second electrode (e20), and at least one additional infrared light-emitting diode chip (40 ) connected on the substrate (30) of the additional electronic device (D0) to the second electrode (e20);
- at least one additional solid electrolyte (50) interfaced with the first electrode (e10) and the second electrode (e20) of said additional electronic device (D0);
and in which the substrate (30) of said additional electronic device (D0) is placed on the upper face (62) of the graphene layer (6), and this upper face (62) of the graphene layer (6) is made of interface with the additional solid electrolyte (50), and said at least one additional infrared light-emitting diode chip (40) is electrically connected to the upper face (62) of the graphene layer (6);
so that said at least one additional infrared light-emitting diode chip (40) is electrically powered to generate infrared (IR) radiation towards and through the upper wall (Sup) of the waterproof housing (2).
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|---|---|---|---|
| FR2201539A FR3132848B1 (en) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | System for stimulating blood microcirculation by infrared radiation, autonomous and portable |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR2201539A FR3132848B1 (en) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | System for stimulating blood microcirculation by infrared radiation, autonomous and portable |
| FR2201539 | 2022-02-22 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| FR3132848A1 true FR3132848A1 (en) | 2023-08-25 |
| FR3132848B1 FR3132848B1 (en) | 2024-02-02 |
Family
ID=81648270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2201539A Active FR3132848B1 (en) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | System for stimulating blood microcirculation by infrared radiation, autonomous and portable |
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| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3132848B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130324909A1 (en) * | 2011-02-14 | 2013-12-05 | Merck Patent Gmbh | Device and method for treatment of cells and cell tissue |
| CN111330164A (en) * | 2020-03-13 | 2020-06-26 | 广东力王新材料有限公司 | Novel physiotherapy sheet |
| CN111659027A (en) * | 2020-07-17 | 2020-09-15 | 深圳碳美医疗有限公司 | Far infrared physiotherapy ms's pants that generate heat |
| KR102246257B1 (en) * | 2020-11-18 | 2021-04-29 | 주식회사 메디셀 | Scalp treatments device using micro current and LED |
-
2022
- 2022-02-22 FR FR2201539A patent/FR3132848B1/en active Active
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| KR102246257B1 (en) * | 2020-11-18 | 2021-04-29 | 주식회사 메디셀 | Scalp treatments device using micro current and LED |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3132848B1 (en) | 2024-02-02 |
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