(Actualités Nanowerk) Des chercheurs de l'Université du Massachusetts à Amherst ont récemment annoncé qu'ils avaient découvert comment concevoir un biofilm qui récupère l'énergie de l'évaporation et la convertit en électricité. Ce biofilm, qui a été annoncé en Communications Nature ("Biofilms microbiens pour la production d'électricité à partir de l'évaporation de l'eau et de l'alimentation des appareils portables"), a le potentiel de révolutionner le monde de l'électronique portable, alimentant tout, des capteurs médicaux personnels à l'électronique personnelle. « Il s'agit d'une technologie très excitante », déclare Xiaomeng Liu, étudiant diplômé en génie électrique et informatique au Collège d'ingénierie de l'UMass Amherst et auteur principal de l'article. "C'est une véritable énergie verte, et contrairement à d'autres sources dites "d'énergie verte", sa production est totalement verte." Vue schématique (r) et photo réelle (l) d'un appareil à biofilm. (Image : Liu et al.) C'est parce que ce biofilm, une fine feuille de cellules bactériennes de l'épaisseur d'une feuille de papier, est produit naturellement par une version modifiée de la bactérie. géobacter sulfurreducens. G. sulfurréducens est connu pour produire de l'électricité et a déjà été utilisé dans des "batteries microbiennes" pour alimenter des appareils électriques. Mais de telles batteries nécessitent que G. sulfurreducens soit correctement soigné et nourri avec un régime constant. En revanche, ce nouveau biofilm, qui peut fournir autant, sinon plus, d'énergie qu'une batterie de taille comparable, fonctionne, et fonctionne en continu, car il est mort. Et parce qu'il est mort, il n'a pas besoin d'être nourri. Une matrice de périphériques intégrée alimente un petit écran LCD. (Image : Liu et al.) « C'est beaucoup plus efficace », déclare Derek Lovley, professeur émérite de microbiologie à l'UMass Amherst et l'un des principaux auteurs de l'article. « Nous avons simplifié le processus de production d'électricité en réduisant radicalement la quantité de traitement nécessaire. Nous cultivons durablement les cellules dans un biofilm, puis utilisons cette agglomération de cellules. Cela réduit les apports énergétiques, simplifie tout et élargit les applications potentielles. Le secret de ce nouveau biofilm est qu'il produit de l'énergie à partir de l'humidité de votre peau. Bien que nous lisions quotidiennement des histoires sur l'énergie solaire, au moins 50% de l'énergie solaire atteignant la terre sert à l'évaporation de l'eau. "Il s'agit d'une énorme source d'énergie inexploitée", déclare Jun Yao, professeur de génie électrique et informatique à l'UMass et autre auteur principal de l'article. Étant donné que la surface de notre peau est constamment humide de sueur, le biofilm peut «se brancher» et convertir l'énergie enfermée dans l'évaporation en suffisamment d'énergie pour alimenter de petits appareils. "Le facteur limitant de l'électronique portable", explique Yao, "a toujours été l'alimentation électrique. Les piles sont épuisées et doivent être remplacées ou chargées. Ils sont également volumineux, lourds et inconfortables. Mais un biofilm clair, petit, mince et flexible qui produit une alimentation électrique continue et régulière et qui peut être porté, comme un pansement, comme un patch appliqué directement sur la peau, résout tous ces problèmes. Les minuscules nanofils reliant les colonies de G. sulfurreducens les unes aux autres. (Image : Xinying Liu) Ce qui fait que tout cela fonctionne, c'est que G. sulfurréducens pousse en colonies qui ressemblent à de minces tapis, et chacun des microbes individuels se connecte à ses voisins par une série de nanofils naturels. L'équipe récolte ensuite ces tapis et utilise un laser pour graver de petits circuits dans les films. Une fois les films gravés, ils sont pris en sandwich entre les électrodes et finalement scellés dans un polymère doux, collant et respirant que vous pouvez appliquer directement sur votre peau. Une fois cette petite batterie « branchée » en l'appliquant sur votre corps, elle peut alimenter de petits appareils. "Notre prochaine étape consiste à augmenter la taille de nos films pour alimenter des appareils électroniques portables plus sophistiqués", déclare Yao, et Liu souligne que l'un des objectifs est d'alimenter des systèmes électroniques entiers, plutôt que des appareils uniques.