J'ai fabriqué une petite batterie à partir d'un cheveu

Une petite batterie alimente le robot (Photo : Michael Strano)

Les piles zinc-air capturent l’oxygène de l’environnement environnant et oxydent de minuscules quantités de zinc, une réaction qui peut générer 1 volt. Cette énergie pourrait alors alimenter un capteur ou un petit bras robotisé capable de soulever et d’abaisser un objet comme l’insuline directement dans les cellules d’un diabétique.

Bien que des robots microscopiques soient proposés depuis longtemps pour délivrer des médicaments à des endroits spécifiques du corps, leur alimentation reste un problème difficile.

De nombreux modèles actuels sont alimentés par l’énergie solaire, ce qui signifie qu’ils doivent être exposés à la lumière du soleil ou contrôlés par des lasers. Mais aucun des deux ne peut pénétrer profondément dans le corps car ils doivent toujours être connectés à une source de lumière.

« Si vous voulez qu’un microrobot puisse accéder à des espaces inaccessibles aux humains, il doit disposer d’un niveau d’autonomie plus élevé », a déclaré Michael Strano, auteur principal de l’étude et ingénieur chimiste au MIT.

La batterie mesure 0,01 millimètre.

C'est l'une des plus petites batteries jamais inventées. En 2022, des chercheurs allemands ont décrit une batterie de la taille d’un millimètre qui pourrait tenir sur une puce électronique. La batterie de Strano et de son équipe est environ 10 fois plus petite, mesurant seulement 0,1 millimètre de long et 0,002 millimètre d'épaisseur (l'épaisseur moyenne d'un cheveu humain est d'environ 0,1 millimètre).

Cette batterie comporte deux composants, une électrode de zinc et une électrode de platine. Ils sont intégrés dans un polymère appelé SU-8. Lorsque le zinc réagit avec l’oxygène de l’air, il crée une réaction d’oxydation qui libère des électrons. Ces électrons circulent vers l’électrode de platine.

Les batteries sont fabriquées à l’aide d’un procédé appelé photolithographie, qui utilise des matériaux sensibles à la lumière pour transférer des motifs de la taille d’un nanomètre sur des plaquettes de silicium. Cette méthode est couramment utilisée pour fabriquer des semi-conducteurs. Il peut rapidement « imprimer » 10 000 batteries sur chaque plaquette de silicium, ont rapporté Strano et ses collègues dans la revue Science Robotics.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé un fil pour connecter ces minuscules batteries à des microrobots que le laboratoire de Strano a également développés. Ils ont testé la capacité de la batterie à alimenter un memristor.

Ils ont également utilisé une batterie ultra-mince pour alimenter un circuit d'horloge qui permet au robot de suivre le temps et d'alimenter deux capteurs de taille nanométrique, l'un composé de nanotubes de carbone et l'autre de disulfure de molybdène. Selon les chercheurs, des microcapteurs comme ceux-ci pourraient être placés dans des tuyaux ou d’autres endroits difficiles d’accès.

L’équipe a également utilisé des batteries pour déplacer un bras sur l’un des microrobots. Ces minuscules mouvements pourraient permettre aux robots médicaux d’opérer à l’intérieur du corps pour administrer des médicaments à un moment ou à un endroit précis.

Ha Thu

Selon Live Science