Un consortium franco-japonais vient de démontrer que l'on pouvait utiliser des piles à combustible pour fabriquer des batteries de la taille de l'ongle d'un nourrisson ! Le prototype, développé par l'équipe de Steve Arscott, de l'Institut d'électronique, de microélectronique et de nanotechnologie de Villeneuve d'Ascq, en association avec Sharp Corp, ne pèse en effet que 100 milligrammes. Avec une puissance de 50 milliwatts par centimètre cube, c'est la plus petite et la plus performante pile à combustible du monde ! Une taille qui s'avérerait parfaite pour nos futurs téléphones portables.
Une puce de silicium (5 mm x 3,6 mm) comprenant des microcanaux
pour faire circuler du méthanol dans la micropile.
Pour l'heure, ce petit bijou fait déjà l'objet de deux brevets déposés au Japon en partenariat avec le CNRS. Comme toutes les piles de ce type, celle-ci produit du courant grâce à une réaction électrochimique : l'oxydation d'un combustible. En l'occurrence, la réaction a lieu ici entre du méthanol et de l'air. Le dispositif ? Une fine membrane en plastique prise en sandwich entre deux galettes de silicium creusées de microcanaux. C'est dans ces fins sillons que l'on fait circuler le méthanol, issu d'un réservoir extérieur à la pile, et l'air, nécessaire à la réaction. « Les microcanaux, de la profondeur du diamètre d'un cheveu, ont été gravés grâce aux techniques utilisées dans l'industrie du semi-conducteur, commente Steve Arscott, et ils sont la clé de la performance de la pile. » Ils permettent en effet de contrôler parfaitement le débit de méthanol pour obtenir une réaction chimique optimum. Au final, Le rendement de la pile culmine ainsi à 75 % à température ambiante.
Avec cette nouvelle venue, les chercheurs visent d'abord le marché de l'électronique embarquée miniature. Avec ses quelques milliwatts de puissance et sa durée de vie qui peut se prolonger aussi longtemps qu'on la recharge en méthanol, cette micropile pourrait en effet alimenter des appareils à faible consommation. Par exemple, des microcapteurs de type Mems (Micro-Electro-Mechanical Systems), développés actuellement dans le monde entier. Ceux-ci pourront notamment servir de système d'alerte en cas d'incendie ou de pollution chimique. Enfin, d'ici à cinq ou dix ans, en plaçant plusieurs micropiles en série, Steve Arscott et ses collègues veulent aller plus loin. Ils imaginent fabriquer une batterie suffisamment puissante pour alimenter des appareils électroniques plus familiers, comme nos téléphones portables !…
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