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Le biomimétisme permet une percée dans la technologie des membranes

Torpedo marmorata, une raie torpille prise en photo à Ténérife en 2009. [CC BY 2.0/wikimedia - Philippe Guillaume]
Le biomimétisme permet une percée dans la technologie des membranes / Le Journal horaire / 33 sec. / le 6 juin 2024
Une équipe de l'Institut Adolphe Merkle (AMI) à Fribourg, en collaboration avec l'EPFL et des partenaires internationaux, a mis au point une méthode pour créer des membranes ultrafines inspirées des membranes cellulaires. Cela pourrait déboucher sur des applications dans des domaines allant des organes électriques artificiels implantables au dessalement de l'eau.

Une équipe de l'Institut Adolphe Merkle (AMI) à Fribourg, en collaboration avec l'EPFL et des partenaires à l'international, a mis au point une méthode pour créer des membranes ultrafines inspirées des membranes cellulaires. Cela pourrait déboucher sur des applications dans des domaines allant des organes électriques artificiels implantables au dessalement de l'eau.

La méthode s'inspire des organes électriques des raies et d'autres poissons électriques, qui utilisent des principes similaires pour produire de l'énergie. [Adolphe Merkle Institute]
La méthode s'inspire des organes électriques des raies et d'autres poissons électriques, qui utilisent des principes similaires pour produire de l'énergie. [Adolphe Merkle Institute]

La nouvelle technique, présentée mercredi dans la revue Nature, exploite l'interface entre deux liquides qui ne se mélangent pas pour former et stabiliser ces membranes, a indiqué l'Université de Fribourg dans un communiqué.

En contrôlant soigneusement les conditions dans lesquelles les deux solutions interagissent avec les côtés opposés de ces membranes, les scientifiques ont créé une couche polymérique fine d'une épaisseur de 35 nanomètres, autrement dit bien plus fine qu'un cheveu humain, mais qui peuvent couvrir des surfaces de plus de 10 centimètres carrés sans défaut.

"Cette approche tire parti d'interactions favorables entre les matériaux pour stabiliser des structures ultra-fines auto-assemblées. Ces structures sont au moins mille fois plus grandes que ce qu'il était possible de réaliser auparavant", explique Alessandro Ianiro, ancien chef de groupe du Laboratoire de biophysique de l'AMI, cité dans le communiqué.

Inspirées des raies électriques

La méthode s'inspire des organes électriques des raies et d'autres poissons électriques, qui utilisent des principes similaires pour produire de l'énergie. "A terme, nous souhaitons que ces systèmes artificiels puissent imiter étroitement et interagir avec les fonctions complexes des organismes biologiques", explique Michael Mayer, titulaire de la Chaire de biophysique de l'AMI.

ats/sjaq

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Applications potentielles

Les applications potentielles vont du stockage de l'énergie au dessalement de l'eau en passant par des traitements médicaux comme la dialyse et les sources d'énergie implantables dans le corps humain. Cette recherche a été menée en collaboration avec l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ainsi que l'Université technique de Darmstadt (D) et l'Université Paris-Saclay.