La plupart des supercondensateurs, des composants électriques qui stockent de l'énergie, sont fabriqués à partir d'aluminium, de graphène ou de divers polymères. Mais la liste des matériaux pour les nouveaux en cours d’élaboration à l’Université d’Arizona (ASU) pourrait être confondue avec un reçu d’épicerie: fromage cheddar, œufs, gélatine, Gatorade.
Les chercheurs de l'ASU utilisent ces ingrédients pour créer des supercondensateurs comestibles. Des aliments comme le fromage et le blanc d'œuf, lorsqu'ils sont placés dans les bonnes combinaisons, peuvent conduire et stocker de l'électricité. Les dispositifs ainsi obtenus, une fois avalés, pourraient un jour alimenter des dispositifs médicaux dans l’estomac ou le tractus intestinal.
«Nous utilisons les aliments pour fonctionner comme des produits électroniques», explique Hanqing Jiang, professeur en génie mécanique qui a dirigé les recherches et dirigé une équipe d'étudiants. "Et tout fonctionne assez bien."
Voici comment procéder pour fabriquer les supercondensateurs - la recette, si vous voulez -: mélangez un peu de blanc d'œuf avec des boulettes de charbon (du charbon actif, parfois appelé "charbon activé", est utilisé dans certains médicaments digestifs), puis ajoutez de l'eau et plus de blanc d'oeuf. Ils appliquent le mélange à un peu de feuille d'or comestible. Ils superposent ensuite une tranche de fromage et une feuille de gélatine avec la feuille d'or recouverte d'oeufs et de carbone. En plus de cela, ils ajoutent un carré d'algues séchées, le type utilisé pour rouler les sushis, qui a été imbibé de gouttes de boisson énergisante. Ils empilent plusieurs des mêmes matériaux et les scellent dans une machine à sceller.
"L'ensemble de la structure est une sorte de sandwich", dit Jiang.
L'utilisation de la feuille d'or était l'idée d'un des étudiants de Jiang. "Nous essayions de penser à un métal comestible", dit Jiang. «Nous avions un étudiant indien, et il a dit qu'en Inde, l'or sert à décorer des gâteaux et des glaces. Donc, il y a en fait de l'or et de l'argent comestibles.
Les recherches de l'équipe, publiées dans la revue Advanced Materials Technologies, ont montré que les courants produits par les supercondensateurs comestibles peuvent tuer E. coli, une bactérie pouvant provoquer diverses affections.
"Le taux [de tuer E. coli] est beaucoup plus rapide que les antibiotiques actuels", dit Jiang. "Le supercondensateur peut fonctionner comme une drogue électronique."
Les supercondensateurs peuvent alimenter de minuscules caméras, ce qui permettrait aux médecins de mener plus facilement des tests d'investigation du tube digestif. Ils peuvent même administrer certains nutriments ou médicaments à des zones spécifiques de l'intestin.
Les supercondensateurs comestibles ont l'avantage sur les composants électroniques ingestibles traditionnels en ce qu'ils ne sont absolument pas toxiques et ne nécessitent pas d'être évacués du tube digestif. Cependant, ils doivent être avalés entiers et, à l'heure actuelle, les appareils ont à peu près la taille d'un paquet de ketchup. Gorgée?!
Jiang estime qu'il faudra deux ou trois ans avant d'avoir un dispositif médical fonctionnel beaucoup plus petit et imprimé en 3D.
