Des scientifiques ont construit le premier prototype de « batterie de sang » au monde alimenté par l’hémoglobine

La première « batterie de sang » est une réalité : une équipe de scientifiques dirigée par l’université de Cordoue (Espagne) a développé le premier prototype au monde de batterie alimentée par l’hémoglobine, qui joue notamment le rôle de catalyseur de la réaction électrochimique. L’appareil fonctionne pendant environ 20 à 30 jours et pourrait avoir d’importantes applications dans le domaine médical.

Un groupe de recherche dirigé parUniversité de Cordoue (Espagne) a développé le premier prototype au monde de «batterie de sang« , c’est-à-dire alimenté parhémoglobine, qui dans ce cas précis joue le rôle de catalyseur de la réaction électrochimique. L’appareil fonctionne pendant environ 20 à 30 jours et pourrait avoir d’importantes applications dans le domaine médical.

L’hémoglobine est une protéine présente dans les globules rouges et est responsable du transport de l’oxygène des poumons vers les différents tissus du corps et pour cette raison elle a une très grande affinité chimique avec la molécule clé de la vie.

Pour cette raison, les chercheurs ont étudié la possibilité que la même molécule puisse également jouer un rôle clé dans un type de dispositif électrochimique dans lequel l’oxygène lui-même est fondamental, comme par exemple piles zinc-air sur lequel la recherche investit ces derniers temps.

Et les résultats se sont révélés prometteurs : les scientifiques ont en effet vérifié que l’hémoglobine joue un rôleaction efficace dans le processus d’oxydo-réduction (transfert d’électrons) par lequel il est généré pouvoir dans ce type de systèmes. L’équipe a ainsi réussi à développer le premier prototype de batterie biocompatible utiliser l’hémoglobine dans la réaction électrochimique qui transforme l’énergie chimique en énergie électrique.

L’hémoglobine, en particulier, est un catalyseur de la réaction, ou un « facilitateur » qui accélère la réaction : lorsque l’air pénètre dans la batterie, l’oxygène et le zinc sont réduits. Cette réaction, due à un transfert d’électrons, est facilitée par l’hémoglobine qui, comme dans l’organisme, « transporte » l’oxygène, ce qui accélère le processus.

Être un bon catalyseur dans la réaction de réduction de l’oxygène (c’est-à-dire le processus par lequel l’oxygène acquiert des électrons, ndlr), le catalyseur doit avoir deux propriétés – explique Manuel Cano Luna, qui a dirigé la recherche – il doit absorber rapidement les molécules d’oxygène et former des molécules d’eau avec une relative facilité . ET l’hémoglobine répond à ces exigences

En fait, grâce à ce processus, l’équipe a réussi à faire fonctionner le prototype de batterie biocompatible avec 0,165 milligramme d’hémoglobine pendant une période comprise entre 20 et 30 jours.

Outre ses excellentes performances, le prototype de batterie développé a également montré d’autres avantages. Premièrement, les batteries zinc-air sont plus durables et peuvent résister à des conditions météorologiques défavorables, contrairement aux autres batteries qui souffrent d’humidité et nécessitent une atmosphère inerte pour leur fabrication.

Par ailleurs, l’utilisation de l’hémoglobine comme catalyseur biocompatible est très prometteuse pour des applications dans des dispositifs intégrés au corps humain tels que stimulateur cardiaque. La batterie fonctionne en effet à un pH de 7,4 similaire à celui du sang. De plus, la molécule étant présente chez presque tous les mammifères, elles pourraient théoriquement être utilisées également des protéines d’origine animale.

Bien entendu il ne s’agit là que d’un premier prototype avec quelques marges d’amélioration, d’autant plus qu’il s’agit d’un batterie primairedonc il ne décharge que de l’électricité, et ensuite pourquoi.

Pour cette raison, les chercheurs recherchent une autre protéine biologique capable de transformer l’eau en oxygène et donc de recharger la batterie. De plus, les batteries ne fonctionneraient qu’en présence d’oxygène et ne pourraient donc pas être utilisées dans l’espace.

L’ouvrage a été publié le Énergie et carburants.

Sources : Université de Cordoue / Énergie et Carburants