Etude de la résistance mécanique et électrochimique de la biopile sous 20% d'étirement dans les directions 2D. Crédit :Xiaohong Chen, Département de chimie moléculaire (CNRS/Université Grenoble Alpes)
Un nouveau dispositif unique flexible et extensible, porté contre la peau et capable de produire de l'énergie électrique en transformant les composés présents dans la sueur, a été récemment développée et brevetée par des chercheurs CNRS de l'Université Grenoble Alpes et de l'Université de San Diego (U.S.). Cette cellule est déjà capable d'allumer en continu une LED, ouvrant de nouvelles voies pour le développement de l'électronique portable alimentée par des biodispositifs autonomes et respectueux de l'environnement. Cette recherche a été publiée dans Matériaux fonctionnels avancés le 25 septembre, 2019.
Les utilisations potentielles des appareils électroniques portables continuent d'augmenter, notamment pour le suivi médical et sportif. De tels dispositifs nécessitent le développement d'une source d'énergie fiable et efficace pouvant être facilement intégrée dans le corps humain. L'utilisation de « biocarburants » présents dans les liquides organiques humains est depuis longtemps une voie prometteuse.
Des scientifiques CNRS/Université Grenoble Alpes spécialisés en bioélectrochimie ont collaboré avec une équipe américaine de l'Université de San Diego en Californie composée d'experts en nanomachines, biocapteurs, et la nanobioélectronique. Ensemble, ils ont développé un matériau conducteur souple constitué de nanotubes de carbone, polymères réticulés, et des enzymes reliées par des connecteurs extensibles qui sont directement imprimés sur le matériau par sérigraphie.
La biopile, qui suit les déformations de la peau, produit de l'énergie électrique par la réduction de l'oxygène et l'oxydation du lactate présent dans la transpiration. Une fois appliqué sur le bras, il utilise un amplificateur de tension pour alimenter en continu une LED. Il est relativement simple et peu coûteux à produire, le coût principal étant la production des enzymes qui transforment les composés présents dans la sueur. Les chercheurs cherchent maintenant à amplifier la tension fournie par la biopile afin d'alimenter des appareils portables plus gros.
Image de la pile à biocarburant portable appliquée au bras, alimenter une diode attachée au brassard noir sur l'avant-bras. © Xiaohong Chen, Département de chimie moléculaire. Crédit :CNRS/Université Grenoble Alpes
