Voici la batterie qui s'autodétruit après utilisation

L'industrie des batteries se démène pour créer des produits à vie infinie ou, du moins, très longue. Dans ce contexte, des scientifiques de l'Université de Binghamton, située dans l'État de New York, travaillent sur une batterie jetable. En fait, une batterie qui se détruit même après usage.

Ça semble paradoxal, mais la recherche a du sens. Dans l'étude de nouvelles solutions dans le domaine de l'électronique biodégradable, avoir une source d'alimentation capable de s'autodétruire peut résoudre de nombreux problèmes.

L'application dans le domaine médical

Lorsqu'il s'agit de dispositifs électroniques qui doivent se détruire une fois leur tâche accomplie, les scientifiques s'accordent à dire que la batterie est le nœud le plus difficile à résoudre.

Maintenant, une équipe de chercheurs new-yorkais dirigée par le professeur Seokheun Choi a trouvé le moyen de rendre la batterie également "transitoire" ou biorésorbable, c'est-à-dire capable de biodégrader sans nuire à l'environnement.

"L'électronique transitoire peut être utilisée pour des applications biomédicales et environnementales", a déclaré Choi. "Mais elle doit se désintégrer de manière sûre d'un point de vue biologique et environnemental. On ne veut certainement pas laisser de résidus toxiques à l'intérieur du corps d'un patient."

Depuis des décennies, on étudie l'électronique biorésorbable et depuis des décennies, la partie la plus compliquée concerne les systèmes d'alimentation des dispositifs qui, pour l'instant, continuent d'être fabriqués comme des batteries normales au lithium-ion, avec tous les matériaux toxiques qui leur sont associés.

Électrode poreuse nécessaire pour la prolifération des bactéries

Photo: InsideEVs

Le secret réside dans les bactéries qui produisent de l'électricité

Les choses pourraient maintenant changer. Maedeh Mohammadifar, docteure diplômée du laboratoire de bioélectronique et de microsystèmes du professeur Choi, a développé la première pile à combustible microbienne soluble.

"Nous avons utilisé des bactéries connues pour leur capacité à produire de l'électricité qui relèvent du niveau de sécurité biologique 1 et sont donc sûres. Mais nous n'avions aucune certitude sur ce qui se passerait si ces bactéries étaient libérées dans la nature."

La doctorante actuelle Maryam Rezaie a dirigé la recherche plus récente en utilisant un mélange de 15 probiotiques.

"Il est largement documenté que les probiotiques sont sûrs et biocompatibles, mais nous n'étions pas sûrs qu'ils aient la capacité de produire de l'électricité", a déclaré Choi. "Il y avait des doutes, donc nous avons fait de nombreuses expériences à ce sujet. Les premiers résultats se sont révélés peu prometteurs", a-t-il ajouté. "Mais nous n'avons pas renoncé."

"Nous avons conçu une surface d'électrode qui pourrait être préférable pour les bactéries, en utilisant des polymères et quelques nanoparticules pour améliorer hypothétiquement le comportement électrocatalytique des probiotiques et les renforcer."

Lire aussi

Les détails sont tout ce qui manque aux futures VE de Volkswagen

Matières premières stratégiques : l’UE accélère les projets étrangers

L'électrode modifiée est de type poreux et rugueux, ce qui offre d'excellentes conditions pour l'adhésion et la croissance des bactéries, améliorant la capacité électrogène des micro-organismes. Recouvrir le papier soluble d'un polymère sensible à un pH bas, ce qui signifie qu'il fonctionne uniquement dans un environnement acide comme une zone polluée ou le système digestif humain, a augmenté la tension de sortie et la durée de fonctionnement de la batterie.

Bien qu'ils aient produit seulement une petite quantité d'énergie, Choi considère les expériences comme une preuve de concept sur laquelle lui et ses futurs étudiants pourront se baser.

"D'autres recherches doivent être menées. Nous avons utilisé des mélanges probiotiques, mais je veux étudier individuellement lesquels contiennent le plus de gènes électriques et comment les interactions synergiques peuvent améliorer la production d'énergie. De plus, dans cette recherche, nous avons développé une seule unité d'une biobatterie. Je veux les connecter en série ou en parallèle pour améliorer leur puissance."