C'est la première batterie comestible rechargeable jamais fabriquée. Développée par une équipe de bioingénieurs de l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT, Milan) et documenté dans la revue Advanced Materials, ce dispositif ouvre la possibilité de développer de nombreuses applications en diagnostic de santé, mais aussi pour la surveillance de la qualité des aliments et en robotique.
La batterie totalement comestible et rechargeable est composée de matériaux qui sont normalement consommés dans le cadre de notre alimentation quotidienne !
Vers des sources d'énergie comestibles ?
L’équipe de l’IIT est menée par Mario Caironi, coordinateur du laboratoire d'électronique imprimée et moléculaire, un expert des propriétés électroniques des aliments et de leurs sous-produits, ou de « l’électronique comestible ».
L'électronique comestible est un domaine en pleine croissance qui pourrait avoir un impact important sur le diagnostic et le traitement des maladies du tractus gastro-intestinal,
ainsi que sur la surveillance de la qualité des aliments. L'un des défis les plus intéressants dans le développement des futurs systèmes électroniques comestibles est de réaliser des sources d'énergie comestibles.
Le groupe de recherche de l'IIT s'est inspiré des réactions biochimiques d'oxydoréduction qui se produisent chez tous les êtres vivants et a développé une batterie qui utilise :
- la riboflavine (vitamine B2, présente par exemple dans les amandes) comme anode et la quercétine (un complément alimentaire et un ingrédient, présent dans les câpres, entre autres) comme cathode ;
- le charbon actif (un médicament en vente libre répandu) est utilisé pour augmenter la conductivité électrique,
- tandis que l'électrolyte est à base d'eau.
- Le séparateur, nécessaire dans toute batterie pour éviter les courts-circuits, est fabriqué à partir d'algues nori, les algues utilisées dans les sushis ;
- des électrodes sont encapsulées dans de la cire d'abeille d'où sortent 2 contacts en or alimentaire (utilisée par les pâtissiers) sur un support dérivé de la cellulose.
La batterie fonctionne avec une tension de 0,65 V, suffisamment basse pour ne pas créer de problèmes dans le corps humain en cas d'ingestion. Elle peut fournir un courant de 48 μA pendant 12 minutes, ou quelques microampères pendant plus d'une heure, assez pour alimenter de petits appareils électroniques, comme des LED basse consommation, pendant un temps limité.
Cet exemple de batterie rechargeable entièrement comestible, la première jamais fabriquée, ouvre la voie à de nouvelles applications électroniques comestibles.
Quelles applications ? Ces applications possibles vont des circuits comestibles et des capteurs qui peuvent surveiller différents marqueurs de santé et jusqu'à la qualité de l’alimentation. Compte tenu du niveau de sécurité de ces piles, elles pourraient être utilisées dans des jouets pour enfants, pour lesquels le risque d'ingestion des piles est élevé. En résumé, ces minibatteries comestibles vont permettre d’alimenter des robots mous comestibles.
Enfin, cette pile comestible constitue aussi un exemple à suivre pour les professionnels du stockage d'énergie. Construire des batteries plus sûres, sans utiliser de matériaux toxiques, est un défi auquel ces professionnels sont aujourd'hui confrontés.
Bien que ces batteries comestibles soient insuffisantes pour alimenter de gros matériels comme les voitures électriques, elles illustrent que de nouvelles voies de conception plus « durables » restent possibles.
Source: Advanced Materials 15 March, 2023 DOI: 10.1002/adma.202211400 An Edible Rechargeable Battery
Équipe de rédaction SantélogJuin 10, 2023Rédaction Santé log