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Des chercheurs grenoblois mettent au point la première biopile régénérable, à base de glyconanoparticules rédox biodégradables
Les biopiles fonctionnent comme des piles classiques à combustibles : elles transforment l’énergie chimique en énergie électrique. Seulement, à l’inverse de la pile chimique, qui n’est pas biodégradable, les composants de la biopile sont 100 % naturels. Les avancées dans ce domaine se multiplient, et notamment pour des applications biomédicales.

Déjà, en 2010, des chercheurs de Grenoble et de Bordeaux avaient réussi à mettre au point une pile uniquement alimentée par le glucose de l’organisme. Ce dispositif de quelques millimètres fait réagir l’oxygène et le sucre, présents dans le liquide physiologique du corps. C’est cette réaction qui génère des électrons, utilisés par la pile pour produire du courant. "C’est un procédé totalement naturel basé sur l’oxydation du glucose par l’oxygène, mais qui normalement prend beaucoup de temps… C’est pourquoi, pour faire fonctionner la pile et que l’énergie se forme assez rapidement, on place des catalyseurs sur l’électrode de la biopile : les enzymes", explique Serge Cosnier, bio-électrochimiste au Département de Chimie Moléculaire de Grenoble, qui en collaboration avec Philippe Cinquin avait alors réussi à implanter pour la première fois une pile à glucose dans un mammifère.

Aujourd’hui, au Département de Chimie Moléculaire (DCM - CNRS / Université Grenoble Alpes), Serge Cosnier et son équipe spécialisée en bioélectrochimie, en collaboration avec les chercheurs du Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales de Grenoble (CERMAV – CNRS), ont développé la première biopile régénérable à base de glyconanoparticules rédox biodégradables.


Principe de fonctionnement d’une biopile régénérable pour la production d’énergie électrique à partir de glucose et d’oxygène à base de compartiments perméables contenant des enzymes et des glyconanoparticules redox.


Cette réalisation constitue une avancée majeure et un changement de paradigme dans le domaine des biopiles basées sur l’immobilisation d’enzymes et de médiateurs rédox à la surface des électrodes : ici, la biopile est basée sur des compartiments perméables contenant en solution des enzymes électriquement connectées par des glyconanoparticules rédox biodégradables et des électrodes. Le renouvellement par injection des solutions d’enzymes et de glyconanoparticules ouvre de nouvelles perspectives pour le développement de biopiles implantables permettant la conversion d’énergie chimique en énergie électrique à partir de substances présentes dans le corps humain en augmentant la durée de vie de ces systèmes.
Publié le 21 janvier 2019
Mis à jour le 22 janvier 2019

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