Des chercheurs de l’université Fudan, à Shanghai, ont fabriqué un microrobot capable de produire de l’électricité en marchant sur certains métaux. Le sol ne devient pas réellement une batterie : il fournit l’un des réactifs d’une minuscule cellule électrochimique installée sous les pieds de la machine.
Le problème visé est celui des robots miniatures. Lorsque leur taille diminue, celle de leur batterie doit suivre, mais l’emballage, les connexions et les matériaux nécessaires occupent alors une proportion croissante du volume disponible. Les chercheurs calculent ainsi qu’un robot de 1,7 gramme alimenté par une batterie classique ne fonctionnerait que quelques minutes ; viser deux heures imposerait une batterie totalement irréaliste à cette échelle. L’équipe chinoise a donc déplacé une partie de la source d’énergie vers l’environnement. Sous le pied du robot se trouve une membrane de polyacrylate de potassium associée à une couche de platine et de carbone. Lorsqu’elle touche une surface réactive comme du zinc ou de l’aluminium, le métal libère des électrons tandis que l’oxygène et l’humidité de l’air participent à la réaction électrochimique. Le contact suffit alors à produire du courant.
Sur du zinc, le dispositif atteint jusqu’à 133 milliwatts par centimètre carré, et 103 sur de l’aluminium. L’étude publiée dans National Science Review rapporte plus de 10 000 pas alimentés par cette méthode. La membrane joue également le rôle de capteur : le signal change selon le matériau et sa rugosité, ce qui pourrait permettre au robot de reconnaître les surfaces les plus intéressantes pour continuer à s’alimenter. Cette autonomie n’est cependant pas gratuite. Le procédé ne fonctionne pas sur n’importe quel sol et, surtout, le métal utilisé comme support est chimiquement consommé : il joue en quelque sorte le rôle de l’électrode sacrifiée d’une pile. Pour franchir une zone qui ne fournit aucune énergie, comme du verre ou du plastique, les chercheurs ont donc associé au système un petit supercondensateur. Le titre d’un robot qui « transforme le sol en batterie » masque finalement une idée plus intéressante : ne plus obliger une machine miniature à transporter toute son énergie.
Source : National Science Review
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