Aux États-Unis, une équipe de chercheurs a mis au point une batterie microscopique qui tire son énergie de l’oxydation du zinc avec l’oxygène de l’air ambiant. Selon les scientifiques, cette innovation pourrait apporter beaucoup dans différents domaines tels que la robotique et la santé.
Une batterie pour alimenter des microrobots avancés
Si au fil du temps, la taille des appareils électriques se réduit, ce n’est pas vraiment le cas de leurs sources d’énergie, dont les batteries. Or, s’il est question de concevoir des batteries de très petite taille, les techniques de fabrication et les matériaux seraient différents. Dans un communiqué publié le 15 août 2024, une équipe du Massachusetts Institure of Technology (MIT) a présenté sa dernière innovation : un accumulateur zinc-air qui mesure seulement 100 micromètres (0,1 mm) de long pour deux micromètres (0,002 mm) d’épaisseur.
Selon les chercheurs, cette batterie a la particularité de pouvoir être gravée par photolithographie sur une plaquette de silicium avant sa libération dans une solution. Or, générer un courant électrique nécessite seulement de l’oxygène qui sert ici au processus d’oxydation du zinc. Les scientifiques précisent qu’en raison de sa taille microscopique, cette batterie a principalement pour vocation d’alimenter des microrobots avancés. Toutefois, il serait également possible d’alimenter des memristors et des circuits d’horloge.
Des résultats très prometteurs
La batterie en question est constituée d’une électrode de zinc reliée à une électrode de platine. Cette dernière est encastrée dans une bande de polymère appelé SU-8, couramment utilisée en microélectronique. Ainsi, lorsque ces électrodes interagissent avec les molécules d’oxygène de l’air, le zinc s’oxyde et libère des électrons qui circulent vers l’électrode de platine et génèrent ainsi un courant.
Dans le cadre de leurs tests, les ingénieurs ont utilisé cette petite batterie pour alimenter des actionneurs capables de se plier d’avant en arrière à une fréquence de 0,5 hertz. L’objectif était de simuler les mouvements d’un micro-robot. Or, si les résultats semblent très prometteurs, le dispositif est pour l’instant seulement capable d’alimenter un appareil externe. Les chercheurs poursuivent actuellement leurs travaux afin d’obtenir une version qui inclut la batterie à l’intérieur même du robot.
Du côté des applications, cette batterie pourrait aider à concevoir de minuscules robots qui pourraient être injectés dans le corps humain. Leur mission serait alors de cibler une zone précise et de libérer un médicament comme l’insuline qui soulage les personnes atteintes de diabète. D’autres matériaux devront toutefois être mis à l’étude pour ce genre d’utilisation, car ils devront nécessairement être biocompatibles afin de se désintégrer facilement après avoir accompli leur mission.
