Ultra

Jul 02, 2023

Il stocke l’électricité lorsqu’il est immergé dans une solution saline et pourrait un jour alimenter des lentilles de contact intelligentes.

Les lentilles de contact intelligentes sont des appareils portables qui promettent de fournir à leurs porteurs à la fois des diagnostics médicaux et des applications personnelles. Ces appareils nécessitent des alimentations miniaturisées, avec des batteries intégrées offrant des options prometteuses.

Cependant, les batteries conventionnelles contiennent divers matériaux qui pourraient provoquer de graves lésions oculaires en cas de fuite. Par conséquent, le développement de batteries sûres est nécessaire pour les applications d’objectifs intelligents.

Pour résoudre ce problème, des chercheurs de l’Université technologique de Nanyang à Singapour (NTU Singapour) ont développé une batterie sûre, à base de larmes, d’une épaisseur de l’ordre du micromètre, alimentée par une solution saline qui pourrait alimenter des lentilles de contact intelligentes.

« Le système de chargement de batterie le plus courant pour les lentilles de contact intelligentes nécessite des électrodes métalliques dans la lentille, qui sont nocives si elles sont exposées à l'œil nu. Parallèlement, un autre mode d'alimentation des objectifs, le chargement par induction, nécessite qu'une bobine soit placée dans l'objectif pour transmettre l'énergie, un peu comme un chargeur sans fil pour smartphone », a déclaré le Dr Yun Jeonghun, co-premier auteur de la recherche.

La batterie flexible proposée par l'équipe est composée de matériaux biocompatibles et ne contient pas de fils ni de métaux lourds toxiques. Il possède un revêtement à base de glucose qui réagit avec les ions sodium et chlorure de la solution saline qui l’entoure. Et l’eau contenue dans la batterie sert de fil ou de circuit pour la production d’électricité.

La batterie de 0,5 millimètre d’épaisseur génère de l’énergie électrique en réagissant avec le liquide lacrymal basal qui recouvre nos yeux. La batterie flexible et plate décharge de l'électricité via un processus appelé réduction lorsque son revêtement de glucose oxydase réagit avec les ions sodium et chlorure présents dans les larmes, générant de l'énergie et du courant dans les lentilles de contact.

Lors de tests en laboratoire, l'équipe NTU a démontré que la batterie pouvait produire un courant de 45 microampères et une puissance maximale de 201 microwatts, ce qui, selon elle, est suffisant pour alimenter une lentille de contact intelligente. Dans sa forme actuelle, la batterie pourrait être chargée et déchargée jusqu’à 200 fois – en revanche, des batteries lithium-ion similaires ont généralement une durée de vie de 300 à 500 cycles de charge.

Bien que le liquide lacrymal de l'utilisateur puisse aider la lentille à fonctionner tout au long de la journée, les chercheurs suggèrent que la batterie soit placée pendant au moins huit heures dans une solution appropriée contenant une grande quantité d'ions glucose, sodium et potassium pour être chargée pendant l'utilisateur est endormi.

Dans le cadre de travaux futurs, les chercheurs prévoient d’améliorer la quantité de courant électrique que leur batterie lacrymale peut décharger.

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