(Phys.org)—Une équipe de chercheurs avec le National Center for Nanoscience and Technology et l'Université de Beihang, à la fois en Chine, a développé un nanogénérateur triboélectrique biodégradable à utiliser comme source d'énergie implantable conçue à vie dans le corps d'un animal. Dans leur article publié dans la revue Avancées scientifiques l'équipe décrit leur nanogénérateur, ses utilisations possibles et les façons dont il peut être modifié pour une utilisation dans différentes applications.

Les scientifiques travaillent au développement de dispositifs internes depuis de nombreuses années et plusieurs ont été créés et sont maintenant utilisés chez des patients humains - le stimulateur cardiaque est le plus connu. Mais à ce jour, tous ces appareils souffrent du même déficit - aucun ne fonctionne avec une source d'alimentation interne, ce qui signifie qu'ils doivent s'appuyer sur des batteries. Bien que les piles soient pratiques, ils ont tendance à manquer de puissance, ce qui signifie qu'un patient doit subir une intervention chirurgicale pour les faire remplacer et les interventions chirurgicales par leur nature même sont risquées car elles ouvrent le corps à une éventuelle infection. Une meilleure façon, comme le soulignent les chercheurs avec ce nouvel effort, serait d'avoir des dispositifs implantables fonctionnant à partir d'une source d'énergie générée à l'intérieur du corps, comme capter la chaleur ou utiliser le mouvement du sang. Le nouvel appareil qu'ils ont créé génère de l'électricité via la triboélectricité, où l'électricité est générée lorsque deux matériaux se touchent puis se séparent, l'une des causes courantes de l'apparition de l'électricité statique.

Le nouveau dispositif se compose de deux bandes de matériau multicouche. L'une des bandes a une couche extérieure de film plat, l'autre bande a des tiges saillantes de taille nanométrique à l'extérieur - lorsque les deux bandes se rencontrent puis s'éloignent, une infime quantité d'électricité est créée. Les couches sont séparées par des blocs d'un polymère biodégradable; l'électricité est générée lorsque des parties du corps se déplacent de manière à ce que les deux bandes entrent en contact, puis se séparent, encore et encore.

Les tests de l'appareil ont montré qu'il était capable de produire une densité de puissance de 32,6 milliwatts par mètre carré, ce qu'ils ont trouvé était suffisant pour alimenter un dispositif de stimulation des neurones utilisé pour orienter la croissance des neurones. L'équipe affirme que leur appareil a ouvert la voie à une nouvelle génération d'appareils internes, notant que non seulement il est biodégradable, mais il peut être réglé pour s'autodétruire au fil des jours, des mois voire des années. Appareils similaires, ils notent, pourrait fonctionner en utilisant la puissance d'une personne qui respire ou des battements de son cœur.

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