Une batterie minuscule et puissante ouvre de nouvelles frontières aux micro-robots autonomes

Des ingénieurs du MIT ont mis au point une batterie minuscule qui pourrait nous permettre d'utiliser des robots de la taille d'une cellule pour toutes sortes de choses, comme délivrer des médicaments à l'intérieur de notre corps ou détecter des fuites de gaz dans les pipelines.

Cette nouvelle batterie ne mesure que 0,1 millimètre de long et 0,002 millimètre d'épaisseur, soit la taille d'un cheveu humain. Elle capte l'oxygène de l'air et l'utilise pour oxyder le zinc, produisant un courant allant jusqu'à 1 volt. Ce courant est suffisant pour alimenter de petits circuits, des capteurs et de petits actionneurs, ce qui change la donne pour faire fonctionner les robots.

L'équipe de recherche, dirigée par Ge Zhang, PhD '22, et l'étudiant diplômé Sungyun Yang, a publié ses résultats dans Science Robotics. Ils se sont attaqués à un obstacle majeur dans la fabrication de robots minuscules : comment leur donner suffisamment d'énergie pour qu'ils puissent fonctionner de manière autonome sans avoir besoin d'être branchés à quelque chose.

Contrairement aux robots "marionnettes" qui ont besoin d'une source de lumière constante ou d'un cordon relié à une source d'énergie externe, cette nouvelle batterie zinc-air leur permet de se déplacer librement.

L'équipe a déjà montré que la batterie peut alimenter différents composants, comme un bras robotique (qui est un actionneur), un memristor (qui peut mémoriser des choses) et même un circuit d'horloge. En outre, elle peut faire fonctionner deux types de capteurs qui modifient leur résistance électrique lorsqu'ils détectent certains produits chimiques autour d'eux.

L'un des objectifs des chercheurs est de créer de minuscules robots qui pourraient être injectés dans le corps pour délivrer des médicaments, comme l'insuline, là où ils sont nécessaires. Pour ce faire, ils envisagent d'utiliser des matériaux respectueux de l'organisme qui se décomposeraient lorsque les robots auraient terminé leur travail.

L'équipe du MIT cherche également à augmenter la tension de la batterie, ce qui pourrait ouvrir encore plus de possibilités.

Cette recherche a été soutenue par plusieurs organisations, dont le Bureau de recherche de l'armée américaine, le ministère de l'énergie et la Fondation nationale des sciences.