Pour réduire la surface d’encombrement, cette innovation reprend le principe de fabrication des batteries à cylindre. © Wikimedia Commons, PC Anton
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La plus petite batterie au monde s'inspire du gâteau roulé

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Des scientifiques sont parvenus à enrouler des composants ultra-fins dans des structures en rouleaux, conçus sur le même principe que le gâteau roulé. À l'arrivée, la batterie est aussi petite qu'un grain de poussière !

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Même si les lois de la physique limitent la miniaturisation des éléments, des scientifiques de l'Université de technologie de Chemnitz, en Allemagne, se targuent d'avoir créé la plus petite batterie au monde ! Pour repousser un peu plus les limites du minuscule, ses ingénieurs expliquent qu'ils ont eu l'idée de s'appuyer sur un système inspiré du gâteau roulé, ou appelé « micro-origami ».

En anglais, on parle de Swiss Roll (roulé suisse), et au lieu d'enrouler des couches de génoise et de confiture ou de pâte à tartiner, ils ont superposé des collecteurs de courant et des bandes d'électrodes en matériaux polymères, métalliques et diélectriques sur une surface de plaquette tendue. En décollant ces couches individuelles, la tension est relâchée et les matériaux se replient, se roulant les uns autour des autres pour adopter la même conception qu'un gâteau roulé pour créer une « micro-batterie à cylindre auto-enroulée ».

Un prototype de batterie Swiss-roll est assemblé en couplant l’anode et la cathode dans un électrolyte alcalin. © Université de technologie de Chemnitz

De la taille d'un grain de poussière !

Dans les faits, ce composant ne dépasse pas le millimètre carré de diamètre et il se rapproche de la taille d'un grain de poussière, avec une densité d'énergie minimale de 100 microwattheures (μWh) par centimètre carré. Vu son très faible encombrement et son autonomie estimée à 10 heures, cette batterie est particulièrement adaptée aux capteurs susceptibles d'être implantés dans le corps humain.

Les chercheurs donnent l'exemple du suivi des niveaux d'oxygène dans les tissus profonds ou de la surveillance des organes vitaux après une opération, et ils expliquent dans leur étude, parue dans Advanced Energy Materials, que ce type de microbatterie serait parfait comme source d'alimentation de secours en cas d'interruption de la récupération d'énergie.

Comparaison entre un grain de sel et la batterie cylindrique. © Université de technologie de Chemnitz
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