Des ingénieurs conçoivent une batterie papier Origami

Alors que l’art japonais du pliage de papier (Origami), est largement employé dans la décoration ou les jeux pour enfants, un ingénieur de l’Université Binghamton de l’Etat de New-York, a eu l’idée d’appliquer cette technique aux batteries.

Le professeur Seokheun Choi qui est à l’origine de cette batterie microbienne – en papier bon marché – a écrit un article publié dans l’édition de juillet de la revue Nano Energy (voir ici).

Les batteries délivrent de l’énergie à partir de la respiration microbienne dans le but d’alimenter un biocapteur. Fabriqué avec du papier, ce biocapteur n’a besoin que d’une seule goutte de liquide contenant des bactéries pour fonctionner. "L’eau sale possède énormément de matières organiques" a ajouté le Pr. Choi. "Tout type de matériau organique peut être une source pour le métabolisme bactérien."

La méthode devrait être particulièrement utile pour tous ceux qui travaillent dans des régions éloignées avec des ressources limitées. En effet, parce que le papier reste peu coûteux et facilement disponible, de nombreux experts travaillant sur la prévention et le contrôle des maladies se sont emparés de ce matériau clé dans le développement d’outils de diagnostic pour les pays en voie de développement.

"Le papier n’est pas cher et il est biodégradable," a ajouté le Pr. Choi. "Et nous n’avons pas besoin de pompes ou de seringues externes parce que le papier est en mesure d’aspirer une solution utilisant la force capillaire."

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Les biocapteurs à base de papier ont montré des résultats prometteurs dans ce domaine. La technologie existante est couplée avec des appareils portatifs afin de réaliser les analyses. Le Pr. Choi précise qu’il envisage maintenant de créer un système auto-alimenté dans lequel une batterie toujours à base de papier générerait suffisamment d’énergie – nous parlons ici de microwatts – pour faire fonctionner un biocapteur. La conception d’un tel système reste l’objectif à atteindre grâce notamment à l’attribution par la National Science Foundation d’une nouvelle subvention de près de 300.000 dollars.

La batterie qui se replie en un carré de la taille d’une boîte d’allumettes exploite une cathode peu coûteuse réalisée avec du nickel pulvérisé sur un des côtés. L’anode quant à elle est sérigraphiée avec de la peinture carbonée, créant une zone hydrophile, avec de la cire comme limite.

Le coût total de ce dispositif serait seulement de 5 centimes.

Le Pr. Choi se remémore de ce petit "moment d’illumination" lorsqu’après avoir travaillé sur une version de batterie à base de papier, il a voulu tenter l’approche Origami. "J’ai connecté quatre de ces dispositifs en série, et j’ai allumé cette petite ampoule LED," a-t’il conclu. "A ce moment, je savais que je l’avais fait !".