Des batteries miniatures pour la surveillance des maladies
Diabète, glaucome… de nombreuses maladies pourraient grandement bénéficier d’un monitoring en temps réel de constantes physiologiques, grâce à des implants sous-cutanés. Pour être le moins invasif possible, ces dispositifs médicaux ont besoin de batteries miniaturisées, dont l’autonomie aujourd’hui ne dépasse malheureusement pas 5 à 6 semaines... Une limite que les chercheurs lillois sont cependant parvenus à contourner en s’inspirant du vivant.
Proportionnelle à la surface de leurs électrodes, la capacité des batteries ne peut, en principe, que se réduire avec la miniaturisation. À moins d’imiter notre intestin, dont la surface, recouverte de plis et de villosités, équivaut à celle d’un terrain de foot. Les chercheurs ont en effet réussi à fabriquer un substrat ultra compact, grâce une architecture originale en 3 dimensions. Fruit de 14 années de recherche à l’institut d’électronique, de micro-électronique et de nanotechnologies (IEMN), ce substrat baptisé Coralium offre ainsi une surface d’échange beaucoup plus importante, permettant d’augmenter entre 10 et 15 fois la capacité de stockage des batteries.
Aujourd’hui, protégée par 36 brevets, cette technologie repose sur un design précis, calibré, maîtrisé, et donc compatible avec l’industrie microélectronique. « Dès que la technologie sera validée in vivo, on peut imaginer à terme des implants qui pourront tenir jusqu’à 1 an et demi ! » précise Maxime Hallot, fondateur et dirigeant de la start-up. Pour le moment, le temps d’accès au marché médical étant très long, cette technologie est uniquement testée ex vivo sur des capteurs environnementaux et dans des applications liées au spatial. Maxime Hallot précise que ces batteries sont « solides » et n’utilisent pas de solvants organiques, sources d’inflammations et de rejets.
Même si l’impact environnemental de composants très petits (moins d’un milligramme) est limité, les chercheurs ont soigneusement sélectionné leurs matériaux pour le réduire, et aussi allonger la durée de vie du dispositif. Avec 95 % de sa masse en silicium (du sable), la batterie devrait être facilement recyclable, n’utilisant pas de cobalt notamment, et seulement quelques nanogrammes de lithium. ■