Une équipe de recherche internationale dirigée par des scientifiques de l’Université Queen Mary de Londres a mis au point une méthode innovante pour alimenter des appareils électroniques portables en utilisant l’humidité ambiante et des matériaux simples et non toxiques que l’on trouve couramment dans la cuisine.
Dans une étude publiée dans Nano Energy , des chercheurs de Queen Mary, de l’Université de Warwick, d’Imperial College London et de l’Universitas Mercatorum présentent un générateur d’humidité-électricité (MEG: Moisture-Electric Generator) biodégradable et très stable. Fabriqué à partir de matériaux de qualité alimentaire, notamment de la gélatine, du chlorure de sodium (sel de table) et du charbon actif, ce dispositif exploite l’humidité – un facteur généralement difficile à maîtriser pour l’électronique – comme source d’énergie.
Cette approche représente un changement significatif dans la conception électronique, transformant l’humidité atmosphérique d’une limitation en une source d’énergie fonctionnelle.
Une alternative durable aux sources d’énergie conventionnelles
Face à l’augmentation constante des déchets électroniques (D3E) à l’échelle mondiale, cette technologie offre une alternative potentiellement à faible impact environnemental aux batteries et systèmes énergétiques conventionnels. Le MEG est fabriqué selon un procédé simple à base d’eau et utilise des matériaux non toxiques et largement disponibles, favorisant ainsi des approches plus durables et circulaires dans le domaine de l’électronique.
Cette technologie fonctionne en absorbant les molécules d’eau présentes dans l’air ambiant ou à la surface de la peau. En séchant, la solution de gélatine et de sel s’auto-organise en une structure à trois couches. Exposée à l’humidité, cette structure permet la circulation des ions au sein du matériau, générant ainsi une tension électrique continue et stable d’environ 1 volt par unité pendant plus de 30 jours.
En connectant plusieurs unités en série, l’équipe de recherche a démontré des performances à l’échelle allant jusqu’à 90 volts et 5,08 mA, suffisantes pour alimenter de petits appareils électroniques tels qu’une guirlande de 40 LED.
Le Dr Ming Dong, chercheur postdoctoral associé à l’École d’ingénierie et de science des matériaux de l’Université Queen Mary de Londres et premier auteur de l’étude, a déclaré : « La production de hautes tensions nécessite généralement des procédés de fabrication complexes ou des matériaux rares. Ce travail démontre qu’il est possible d’obtenir des performances élevées avec des composants simples et durables. En combinant gélatine et sel, nous avons créé un générateur qui fonctionne grâce à l’humidité ambiante comme unique source d’énergie. »
Double fonction : production d’énergie et détection
Outre la récupération d’énergie, ce matériau présente un potentiel en tant que capteur sensible et biocompatible. Grâce à sa capacité à détecter de faibles variations d’humidité, son signal électrique peut moduler l’humidité ambiante et ainsi répondre aux signaux physiologiques qui y sont associés.
Les chercheurs ont démontré que le dispositif peut surveiller les schémas respiratoires en temps réel et détecter les changements liés à la parole grâce aux variations de l’humidité expirée. Il se révèle également prometteur pour la détection de proximité sans contact, ouvrant la voie à son intégration dans les systèmes de surveillance de la santé portables et les interfaces homme-machine, sans nécessiter de batterie.
Biodégradable par conception
L’un des principaux avantages de cette technologie réside dans son profil de fin de vie respectueux de l’environnement. Contrairement aux composants électroniques classiques qui utilisent des plastiques et des métaux lourds, le MEG est conçu pour se dégrader sans danger.
Après utilisation, le dispositif peut se biodégrader dans le sol en quelques semaines ou se dissoudre dans l’eau, permettant ainsi la récupération et la réutilisation de ses composants sans produits chimiques dangereux. Cette technologie se positionne ainsi comme un contributeur potentiel à l’économie circulaire de l’électronique, où les matériaux peuvent être réintégrés à l’environnement ou recyclés en toute sécurité.
Le Dr Dimitrios Papageorgiou, lecteur en polymères fonctionnels et composites à Queen Mary et auteur principal de l’étude, a déclaré : « Notre objectif était de repenser la conception et la fabrication des matériaux électroniques. Cette recherche démontre qu’il est possible de fabriquer des dispositifs énergétiques performants à partir de matériaux économiques et respectueux de l’environnement. La capacité d’un système à base de gélatine à générer une quantité d’électricité significative souligne le potentiel de mise à l’échelle de cette approche. » L’article en libre accès, intitulé « Un générateur d’humidité biosourcé avec une architecture auto-stratifiée pour la détection physiologique et la récupération d’énergie », a été publié dans Nano Energy le 19 mai 2026.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285526003447
