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Ingénierie invisible

Angela Belcher, chimiste des matériaux au Massachusetts Institute of Technology, utilise la nanotechnologie pour faire pousser des batteries. Pas de virus. Les piles peuvent durer des semaines ou des mois et être plus fines qu'une carte de crédit. Comment a-t-elle eu une telle idée? Coquilles d'ormeau.

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«Je suis vraiment intéressé par la façon dont la biologie fabrique les matériaux», déclare Belcher. «Les coquillages d'ormeau ont toujours été fascinés par les coquillages. Par exemple, les coquillages d'ormeau sont composés principalement de carbonate de calcium. Toutefois, en raison de la façon dont les ormeaux mélangent ce matériau mou avec des protéines de taille nanométrique, ils forment une armure presque incassable. «Un grand nombre d'objets contrôlés à l'échelle nanométrique ont des propriétés inhabituelles basées sur la façon dont ils sont fabriqués biologiquement», dit-elle.

Travaillant dans son laboratoire avec des scientifiques spécialistes des matériaux et des bio-ingénieurs, Belcher a commencé avec un virus naturel appelé bactériophage M13 et des gènes insérés qui ont permis au virus de devenir un modèle pour de minuscules fils à auto-assemblage. Certains fils, composés d'oxyde de cobalt et d'or, deviennent les pôles négatifs de la batterie. D'autres, constitués de phosphate de fer recouvert de nanotubes de carbone, forment les pôles positifs. Les fils ultra-minces, de plusieurs nanomètres de diamètre, peuvent être combinés pour former des électrodes à haute puissance pour les batteries lithium-ion, similaires à celles utilisées dans de nombreux appareils électroniques modernes. Mais les batteries de Belcher peuvent être conçues dans n'importe quelle forme imaginable.

La magie de Belcher a attiré l'attention des plus hauts niveaux du gouvernement. Le président Obama s'est arrêté au laboratoire de Belcher pour une démonstration. Elle lui donna une copie miniature du tableau périodique des éléments. («Au cas où vous seriez dans une impasse et que vous deviez calculer un poids moléculaire, voici un tableau périodique de votre portefeuille», lui dit-elle.)

Les batteries de Belcher sont à au moins quelques années de la commercialisation. Ils peuvent apparaître en premier dans une nouvelle génération de cartes de crédit informatisées. Ou des batteries légères durables pour des gadgets tels que des ordinateurs portables ou des téléphones portables, ou un laboratoire sur puce.

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