Dans le but d’utiliser plus efficacement l’énergie solaire pour alimenter des appareils médicaux, des scientifiques ont innové une nouvelle méthode pour développer des cellules solaires qui pourraient aider à construire de meilleurs pacemakers. En élargissant le potentiel des cellules solaires, des scientifiques de l’Université de Chicago ont incorporé des trous dans la couche supérieure des cellules solaires, les rendant poreuses. Ils ont découvert que les trous pourraient améliorer la technologie et être utilisés à leur tour pour fabriquer des stimulateurs cardiaques moins invasifs.
La méthode actuelle de fabrication des cellules solaires nécessite deux couches. Dans ce cas, soit le silicium est combiné à un autre matériau comme l’or, soit différents types d’atomes sont mélangés dans chaque couche de silicium. Dans une étude récente, publiée dans Nature Materials, les scientifiques ont découvert que les trous pourraient contribuer à éviter la nécessité d’inclure d’autres matériaux.
Ils ont observé qu’en rendant une couche poreuse, la cellule solaire pouvait être créée en utilisant simplement du silicium pur. Les trous rendent la cellule poreuse, flexible, douce et mesurent moins de cinq microns de diamètre. Elle peut avoir la taille d’un seul globule rouge et être couplée à une fibre optique aussi fine qu’une mèche de cheveux humains.
Ces caractéristiques réduisent considérablement la taille des cellules, ce qui les rend plus aptes à être implantées dans le corps. “Lorsque nous les avons mesurées, nous avons constaté que le photocourant était vraiment élevé – deux ordres de grandeur de plus que nos conceptions précédentes”, a déclaré Jiuyun Shi, co-auteur de l’étude.
Les scientifiques ont traité le matériau avec un plasma d’oxygène pour oxyder la couche de surface. Ce procédé permet de rendre le silicium hydrophile, ce qui attire l’eau et transmet le signal aux tissus biologiques. “Enfin, l’ajout d’une couche d’oxyde métallique de quelques atomes d’épaisseur permet d’améliorer encore les propriétés du dispositif”, a ajouté Pengju Li, un autre co-auteur.
La cellule solaire innovante en forme d’éponge sera non seulement moins encombrante pour être utilisée comme implant, mais sa fabrication est également plus pratique. “Vous pouvez les fabriquer en quelques minutes, et le processus ne nécessite pas de hautes températures ou de gaz toxiques”, a déclaré Aleksander Prominski, premier auteur de l’étude.
Prominski espère également que cette innovation pourrait contribuer à ouvrir de nouvelles possibilités dans le domaine des sciences médicales.
