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La micropile à combustible mise au point à l’université d’Aalto, en Finlande, emploie de l’aluminium à la place du silicium. Ses dimensions sont de 14 mm2 pour une épaisseur de 1 mm. © Department of Materials Science and Engineering, université d’Aalto
Trouver une alternative aux batteries actuelles qui alimentent les terminaux mobiles (smartphones, tablettes, objets connectés, etc.)) est un défi technique que de nombreux centres de recherche voudraient bien être les premiers à relever. Qu'il s'agisse d'utiliser la chaleur du corps, des boîtes quantiques bio-organiques ou encore la technique de l'origami, les pistes sont aussi variées que prometteuses. Reste à savoir quelle technologie émergera et s'imposera dans un avenir proche. Pourquoi pas une micropile à combustiblecombustible développée à l'université d’Aalto, en Finlande ? Il s'agit d'une petite galette d'aluminiumaluminium de 14 mm2 et 1 mm d'épaisseur qui peut produire entre 0,5 et 1 voltvolt selon qu'elle est alimentée par de l'éthanol, du méthanol ou de l'hydrogènehydrogène.
Il suffirait de quelques micropiles montées en série pour alimenter un smartphone, assure Gianmario Scotti, l'étudiant-chercheur qui a mis au point ce prototype dans le cadre de la thèse de doctorat qu'il s'apprête à soutenir. Son innovation tient en particulier à la méthode de fabrication, qui consiste à remplacer le siliciumsilicium habituellement utilisé par de l'aluminium. Par ailleurs, le processus de découpe avec un laserlaser picosecondepicoseconde a été simplifié pour réduire le nombre d'étapes afin de réduire le coût de production.
Vue agrandie de la structure de la micropile à combustible. L’électrode (electrode grid) est taillée dans la masse (diffusion grid) avec un laser picoseconde. La barre d’échelle vaut 100 micromètres. © Department of Materials Science and Engineering, université d’Aalto
La qualité de l’air est déterminante
Cette micropile n'a pas encore été testée en conditions réelles pour alimenter un appareil. Et Gianmario Scotti reconnaît qu'il reste encore de nombreux problèmes à résoudre. À commencer par celui de la manière d'introduire le carburant dans la micropile. Faut-il procéder par injection ou par capillaritécapillarité ? La qualité de l'airair ambiant, qui apporte l'oxygène nécessaire à la réaction, est également un facteur déterminant. « Pour simplifier, on peut dire que ce qui est mauvais pour les poumonspoumons est aussi mauvais pour les micropiles à combustible, explique le chercheur. En Finlande, l'air est propre, mais à Shanghai par exemple, la pollution pourrait causer des problèmes de fonctionnement, à moins que l'air ne soit filtré. »
Ce type de micropiles pourrait apporter beaucoup aux smartphones, en ouvrant de nouvelles possibilités en matièrematière de design et de miniaturisation. Sans compter le côté pratique de ne plus avoir à dépendre d'une prise d'électricité pour recharger la batterie ! Gianmario Scotti envisage même que cette technologie puisse un jour alimenter des microsatellites. Dans combien de temps ? Prudemment, il avance une échéance entre un an et dix ans...
