Les chercheurs ont mis au point une nouvelle conception de batterie biohybride qui permet de récolter l’électricité des bactéries
Certaines bactéries sont connues pour produire leur propre électricité, ce qui pourrait les rendre utiles dans les batteries et les piles à combustible. Mais jusqu’à présent, les tentatives ont été inefficaces et inflexibles. Aujourd’hui, les chercheurs de l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont créé un système « biohybride » construit autour d’un hydrogel qui peut supporter les microbes tout en collectant efficacement leur énergie.
Les bactéries au cœur de ce système sont connues sous le nom d’exo-électrogènes. Cette famille de microbes peut produire des électrons, les faire traverser leur membrane extérieure puis les éloigner de leur cellule. Si nous pouvons attraper ces électrons, les bactéries exo-électrogènes pourraient essentiellement aider à construire des piles vivantes.
Mais il y a là un équilibre délicat que les tentatives précédentes ont eu du mal à atteindre. Des matériaux conducteurs sont nécessaires pour dériver les électrons vers une électrode, mais la plupart d’entre eux ne sont pas adaptés à la vie des bactéries. En revanche, ceux qui sont plus confortables pour la vie ne sont pas des conducteurs efficaces.
Le nouveau matériau (violet) est un hydrogel qui peut supporter les bactéries et conduire les électrons (verts) qu’elles produisent
Pour cette nouvelle étude, les chercheurs ont développé leur propre matériel qui visait le meilleur des deux mondes. Cela commence par un hydrogel, composé de nanotubes de carbone et de nanoparticules de silice, qui conduisent l’électricité. Le tout est maintenu par des brins d’ADN. Ensuite, on ajoute des bactéries exo-électrogènes et un milieu de culture chargé de nutriments pour les maintenir en vie.
L’équipe a constaté que les bactéries se développaient bien sur le matériau, se frayant un chemin profondément dans les pores de l’hydrogel. L’hydrogel a également fait un bon travail de conduction de l’électricité. Les chercheurs ont également conçu un moyen d’éteindre la batterie. Lorsque le jus n’est plus nécessaire, une enzyme peut être ajoutée, ce qui coupe les brins d’ADN et provoque l’effondrement de la matière.
Les chercheurs affirment que la recette pourrait être modifiée pour changer certaines propriétés du matériau, notamment en changeant la taille et les séquences des brins d’ADN.
