Modification des forêts de nanotubes de carbone avec des enzymes pour des supercondensateurs auto rechargeables – SuperBioCap

Le projet est divisé en 4 tâches. WP 1 concerne la synthèse et la customisation des VACNTs chez NAWA Technologies, qui seront ensuite fonctionnalisés au DCM pour immobiliser et connecter des enzymes formant ainsi des bioanodes et des biocathodes (WP2). Ces électrodes seront caractérisées et assemblées pour compléter la biopile enzymatique (WP3, DCM). L'ensemble sera ensuite optimisé et connecté à un dispositif de démonstration spécialement conçu par BeFC (WP4).

Confidentiel

Le but de ce projet est de réaliser un démonstrateur capable de mesurer, par exemple, humidité et/ou température et de transmettre ces données par GPS ou autres systèmes qui nécessitent des pointes de puissances de 10 à 100 mW.

Le projet vient juste de commencer

Les biopiles enzymatiques à glucose sont des alternatives écologiques prometteuses pour remplacer les piles bouton polluantes dans les appareils électroniques jetables tels que les tests « point-of-care ». Les performances des biopiles actuelles répondent à leurs exigences de consommation énergétique, y compris celles des systèmes de transmission à courte distance. Cependant, selon le besoin, plus de puissance de pointe est nécessaire pour les transmissions à longue portée, ce qui est encore difficile à fournir par ces biopiles.
Ce projet de recherche fondamentale cible cette problématique en focalisant le développement d'un système hybride pile à glucose enzymatique - supercondensateur pour une consommation d’énergie de pointe élevée.

La réalisation sera basée sur l'expertise respective d’un partenaire académique et de deux partenaires industriels :
• L’équipe BioCEN du DCM à l’Université Grenoble Alpes a réalisé la preuve de concept de ce système hybride avec des bioélectrodes capacitives. Le principe est basé sur le chargement de la capacité par l’électrocatalyse enzymatique. Cet hybride a permis des décharges de pointe de 2 mW/cm² tous les 10 secondes pendant 5 jours (40 000 en total).

• NAWA Technologies est un des leaders mondiaux de la fabrication des supercondensateurs à base de forêts de nanotubes de carbone (vertically aligned carbon nanotubes, VACNTs). L’entreprise va fournir des VACNTs sur différents substrats conducteurs avec des forêts de différents longueurs, espacement et diamètre des tubes afin de déterminer la configuration optimale pour la biofonctionnalisation et l’électrocatalyse.

• BeFC est une jeune start-up, issue de la recherche au DCM, qui développe et commercialise des biopiles enzymatiques à base de papier. Son rôle dans ce projet sera de développer des puces électroniques avec des capteurs et systèmes de transmission sans fil calibrée aux performances de l’hybride biopile-supercondensateur.

Le but de ce projet est de réaliser un démonstrateur capable de mesurer, par exemple, humidité et/ou température et de transmettre ces données par GPS ou autres systèmes qui nécessitent des pointes de puissances de 10 à 100 mW.
Le projet est divisé en 4 tâches. WP 1 concerne la synthèse et la customisation des VACNTs chez NAWA Technologies, qui seront ensuite fonctionnalisés au DCM pour immobiliser et connecter des enzymes formant ainsi des bioanodes et des biocathodes (WP2). Ces électrodes seront caractérisées et assemblées pour compléter la biopile enzymatique (WP3, DCM). L'ensemble sera ensuite optimisé et connecté à un dispositif de démonstration spécialement conçu par BeFC (WP4).