Une minuscule batterie imprimée en 3D rechargeable Li-Ion

Des scientifiques de l'Université de Harvard ont été récompensés par l'industrie de l'électronique imprimée pour leurs travaux sur des micro-batteries au lithium-ion imprimées en 3D de la taille d'un grain de sable.

Les microbatteries imprimées constituent une technologie qui pourrait fournir de l'électricité à de minuscules appareils aussi bien dans les domaines de la médecine, de la communication que celui de l'informatique.

Le Prix 'Académic R&D' a été remis à l'occasion de l'évènement IDTechEx - Printed Electronics 2013 à Santa Clara, en Californie.

La catégorie 'academic' du prix met en valeur les chercheurs qui ont "contribué de manière significative au cours des 24 derniers mois à la compréhension des principes et des connaissances accumulées dans l'électronique imprimée."

Illustration : Pour créer cette micro-batterie, une imprimante 3D sur mesure expulse une encre spéciale à travers une buse aussi fine qu'un cheveu humain. Ces encres se solidifient pour créer l'anode (rouge) et la cathode (violet) de la batterie, couche par couche. Un boîtier (vert) entoure ensuite les électrodes. La solution d'électrolyte est enfin ajoutée pour créer une micro-batterie en état de marche.

L'équipe de recherche de Jennifer A. Lewis de Harvard a imprimé des microbatteries 3D rechargeables, Li-ion à forte densité, comprenant une anode, une cathode et des micro-réseaux tous interconnectés à une échelle sub-millimétrique.

Ces microbatteries occupent des volumes minuscules (1 mm3), soit l'équivalent d'un grain de sable ou sont 1.000 fois plus petites que les batteries rechargeables disponibles sur le marché. L'université travaille actuellement sur le développement de ces batteries à destination d'un large éventail d'applications autonomes, comme des dispositifs biomédicaux, des micro-drones, ou des réseaux de capteurs distribués (par exemple, la poussière intelligente !).

Le travail a été annoncé en juin 2013 et publiée en ligne dans la revue 'Advanced Materials'.

Ce prix a été donné à Jennifer A. Lewis, professeur de génie biologique de la SEAS, et à un corps professoral membre de l'Institut Wyss de l'Université de Harvard.

Source : Enerzine

Des appareils électroniques comestibles pour améliorer les soins !

Pour simplifier le suivi d'une opération, un appareil, sous forme de capsule, pourrait être avalé par les patients. Celui-ci, qui enverrait ensuite des données biométriques, assurerait un rétablissement plus rapide.

Des chercheurs de l'Université Carnegie Mellon à Pittsburgh en Pennsylvanie mûrissent le projet de développer un appareil électronique comestible, sous la forme d'une batterie, qui produira son propre courant et enverra des données de suivi médical aux médecins. Une alternative donc, pour le patient, à un traumatisme opératoire et qui permettrait une récupération plus rapide. "L'idée est que le patient consomme une pilule qui encapsule l'appareil", explique Christopher Bettinger, qui travaille sur le projet. Celui-ci n'est pas sans rappeler celui des scientifiques de l'Université de l'Illinois, qui réfléchissent à implanter des appareils électroniques dans le corps humain pour une durée déterminée avant de se dissoudre.

Une batterie dans le ventre...
Ici, l'équipe de Christopher Bettinger travaille sur des électrodes polymères flexibles et une cellule électrochimique composée d'ions de sodium incorporées dans des capsules ingérables par le patient. Une fois avalé, le dispositif est déployé dans le tractus gastro-intestinal ou l'intestin grêle en fonction de l'emballage qui la contient. Lorsqu'elle est en place, l'équipe de chercheurs peut activer la batterie qui enverra des données biométriques aux médecins pour un meilleur suivi. Une fois épuisé, le dispositif est évacué naturellement par le patient sans dommage. La batterie pourra, dans le futur, alimenter des bio-capteurs qui mesureront des biomarqueurs d'un patient. Elle pourra aussi surveiller les problèmes gastriques, stimuler des tissus endommagés ou délivrer des médicaments dans le cadre du traitement d'un cancer.

...moins intrusive pour le patient
"Il y a tellement de choses à faire grâce à cette nouvelle approche", confie Christopher Bettinger qui travaille depuis plus de dix ans sur les implants électroniques. Pour lui, de simples pilules pourraient contenir de vrais dispositifs électroniques complexes. Elles permettraient aussi des traitements moins agressifs car limiteraient le nombre d'interventions chirurgicales. Un dispositif qui, en tout cas, s'inscrit dans la lignée d'autres, comme les tatouages électroniques que des universités comme celle d'Austin ou celle de Toronto, qui permettent également une surveillance médicale non-intrusive.

Source: L'atelier