14/06/2012 - Cellules de combustible pour alimenter les implants vivants

Menéame

L’un des obstacles au développement des implants et des systèmes mis en place sur des êtres vivants est la nécessité de mettre au point des systèmes d ’, des batteries ou des systèmes de production qui permettent le fonctionnement autonome de ces systèmes (sans avoir à modifier leurs batteries ou à les soumettre à des processus de recharge).

Dans DARPA, par exemple, il y a du temps à travailler avec des matériaux piézoélectriques pour exploiter le mouvement et les vibrations des insectes pour produire de l’électricité et alimenter des circuits et des systèmes encaissés dans ceux-ci (insectes espions) et même générer de l’énergie à partir des processus métaboliques des escargots (basant les cellules à combustible sur le glucose).

Cellule de glucose

Précisément, sur la base du glucose comme base d’une cellule à combustible servant à produire de l’électricité, un équipement de neuro-ingénieurs de MIT a développé une cellule susceptible d’être implantée dans un être vivant qui pourrait générer de l’électricité à partir du glucose présent dans le fluide cérébrospinal Il y a notre cerveau et notre moelle épinière.

Cette pile de combustible capable de produire de l’électricité à partir du glucose pourrait servir de base au développement d’implants et de "systèmes encaissés" pour les animaux comme pour les humains, une cellule qui a été développée avec du silicium et du platine (en utilisant des méthodes traditionnelles de fabrication de circuits intégrés) en une pièce de 64 x 64 mm avec laquelle on peut produire une puissance équivalente à plusieurs dizaines de millivats.

Peut-être plusieurs dizaines de millivats peuvent sembler très peu, mais en réalité, c’est une puissance suffisante pour alimenter des systèmes encaissés (qui consomment généralement très peu), des implants ou même pour activer de façon artificielle des groupes neurones (au moyen d’une électro-infusion directe).

Et maintenant ?

Le développement est très intéressant parce qu’il met sur la table deux aspects très importants. D’une part, cette cellule de combustible à base de silicium et de platine a été développée selon les mêmes procédés de fabrication des circuits intégrés, un détail plus qu’important parce qu’elle permettra leur développement avec des technologies actuellement utilisées et sans avoir à investir de gros investissements dans de nouvelles machines ou des procédés de fabrication.

D’autre part, d’autres cellules à base de glucose utilisent généralement des composés organiques (enzymes) comme catalyseurs et, bien sûr, doivent recharger le catalyseur mais, dans ce cas, en utilisant le platine, le catalyseur a une durabilité infinie et est un matériau qui ne provoque pas de rejet biologique.

Grâce à ce développement, le MIT semble résoudre le problème de l’autonomie des implants biocompatibles et nous rapproche donc de leur développement et peut-être de leur utilisation.

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