Un virus pourrait conduire à des gadgets alimentés par le mouvement

Le Laboratoire national Lawrence Berkeley met au point un virus bénin qui accumule une charge électrique. Il s’agit d’une nouvelle approche de la récupération d’énergie et des produits électroniques personnels alimentés par le mouvement.

Pour de l'énergie gratuite, tapez 1. Un prototype d'appareil qui utilise un virus pour produire de l'électricité à partir du mouvement ou de la pression (crédit: Laboratoire national Lawrence Berkeley).

Des scientifiques américains sont en train de concevoir génétiquement des virus dans l’espoir d’améliorer l’autonomie des batteries, ce qui pourrait aboutir à des smartphones qui se rechargeraient grâce au mouvement de marche de l’utilisateur.

Le 13 mai dernier, le département dédié à l’énergie du Laboratoire national Lawrence Berkeley a décrit un appareil microélectronique qui utilise un virus bénin pour accumuler une charge électrique grâce au mouvement.
Son premier prototype a réussi à afficher le chiffre 1 sur un écran LCD lorsqu’une personne appuyait sur un bouton de la taille d’un timbre-poste.

Cette quantité de courant n’est pas suffisante pour recharger les produits électroniques courants, tels qu’un baladeur audio ou un téléphone. Néanmoins, l’approche inédite des chercheurs pour récupérer l’énergie générée par le mouvement est prometteuse aussi bien pour les produits électroniques grand public que pour les capteurs qui utilisent les vibrations ou les variations de pression pour se recharger.

Les chercheurs travaillent avec l’effet piézoélectrique, où une charge s’accumule dans certains matériaux lorsqu’on les soumet à une contrainte, telle qu’un mouvement ou une vibration. Certains matériaux piézoélectriques existants sont toxiques et difficiles à manipuler, d’après le groupe du laboratoire Lawrence Berkeley.

Les chercheurs se sont donc intéressés aux virus en tant que nouveau support de travail, car ils se reproduisent rapidement et s’alignent bien mieux que d’autres matériaux. Ce sont donc de bons candidats pour accumuler une charge sur une extrémité du virus. Les chercheurs ont ensuite modifié génétiquement le virus avec des protéines qui améliorent l’accumulation de charge sur les extrémités des virus filamenteux. Les virus n’attaquent que les autres bactéries et sont donc considérés comme bénins.

Les virus sont empilés sur des pellicules fines, puis plusieurs de ces pellicules fines sont disposées en couches pour générer la plus forte tension possible.

Le groupe du laboratoire Lawrence Berkeley n’est pas le premier à s’intéresser aux virus comme moyen d’accumuler une charge électrique. En 2009, des chercheurs du MIT ont fait savoir qu’ils avaient réussi à greffer un virus à accumulation de charge sur une batterie au lithium-ion.

Le prototype du laboratoire Lawrence Berkeley n’a pu générer qu’environ un quart de la tension d’une batterie AAA, mais les chercheurs pensent que leur approche de « l’électronique virale » a matière à se développer.

Ainsi expliquent-ils dans un article publié dans Nature Nanotechnology:

Ne vous attendez pas à ce que cet appareil utilisant un virus alimente votre chauffe-eau. Néanmoins, il s’agit d’une pellicule souple avec une capacité d’auto-assemblage qu’aucun autre matériau piézoélectrique ne peut égaler. Avec cette technologie, il est possible d’envisager des structures à petite échelle jalonnées d’éléments piézoélectriques (du moment que les structures sont plus grandes que les particules de virus). C’est idéal pour des appareils de récupération d’énergie et de détection à petite échelle qui peuvent ensuite être couplés à des produits électroniques conventionnels.

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