21 janvier 2025
Des scientifiques suisses ont développé une batterie vivante biodégradable capable d'alimenter des capteurs environnementaux. Les capteurs environnementaux sont utiles pour collecter des données, mais ils rencontrent souvent des problèmes d'alimentation électrique. La solution des chercheurs suisses est une batterie biologiquement dégradable imprimée en 3D.
Cette batterie utilise le métabolisme de deux types différents de champignons pour produire de l’énergie, agissant comme une pile à combustible microbienne. Entre 300 et 600 millivolts, comme indiqué dans l'article ACS Sustainable Chemistry & Engineering, le rendement n'est pas particulièrement élevé, mais il suffit pour faites fonctionner un capteur de température à quatre cellules pendant deux jours et demi. Habituellement, les études environnementales et l'agriculture utilisent ces capteurs.
Étant donné que ces piles à combustible utilisent historiquement des bactéries, la technique n’est pas vraiment nouvelle. Mais cette invention, réalisée par l'équipe du Laboratoire de cellulose et de matériaux en bois de l'Empa, est la première fois que deux champignons distincts sont utilisés pour produire une pile à combustible fonctionnelle. Alors que la cathode utilise un champignon pourriture blanche qui produit une enzyme pour transporter les électrons, l'anode libère des électrons à l'aide de levure de boulanger ordinaire.
La procédure de création consiste à imprimer en 3D une encre composée de cellulose et de cellules fongiques, à laquelle sont ajoutés des flocons de graphite et du noir de carbone pour la conductivité. Pour garder le matériau électriquement conducteur et biodégradable, cette encre est conçue pour favoriser la croissance fongique et préserver la viabilité cellulaire.
En mangeant les molécules de sucre supplémentaires et, une fois le sucre épuisé, la cellulose elle-même, les champignons contribuent également à la panne de la batterie. Lorsque de l’eau et des nutriments sont ajoutés, les cellules enveloppées dans la cire d’abeille, qui peuvent être conservées au sec, deviennent actives.
À l’avenir, l’équipe de l’Empa entend étudier davantage d’espèces de champignons susceptibles de convenir à cette technologie et améliorer la fonctionnalité et la durabilité de leur batterie fongique. Selon eux, les champignons ont un potentiel inexploité en science des matériaux qui mérite d’être étudié plus en profondeur.
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