Objets connectés, capteurs, dispositifs médicaux… Les batteries sont au cœur de nombreuses technologies, mais leurs limites restent nombreuses : impact environnemental, risques liés aux matériaux ou encore difficulté d’intégration dans des systèmes miniaturisés. Pour les surmonter, le professeur Donald Martin, chercheur au laboratoire LMGP*, développe une approche radicalement nouvelle : s’inspirer du fonctionnement des cellules vivantes pour stocker l’énergie.
Arrivé d’Australie en 2009 grâce à une chaire d’excellence, il a d’abord mené ses travaux au laboratoire TIMC**, avant de rejoindre récemment le LMGP, hébergé par Grenoble INP - UGA. « Le projet nécessite aujourd’hui une forte composante en science des matériaux et en ingénierie. Le LMGP offre cet environnement, complémentaire des approches plus cliniques développées au TIMC », explique-t-il.
Ses travaux ont été récompensés par un ERC*** Advanced Grant, obtenu en novembre 2024, doté de 2,8 millions d’euros. Ce financement soutient le projet Energion, qui vise à poser les bases scientifiques d’un nouveau mode de stockage de l’énergie. Dans la continuité, Donald Martin bénéficiera également d’un ERC Proof of Concept, à partir de mai 2026, pour une durée de 18 mois et un montant de 150 000 euros. Ce second financement, baptisé CAPION, est dédié à la valorisation des résultats issus de l’ERC Advanced. Son objectif : transformer une preuve de concept scientifique en prototype fonctionnel.
Contrairement aux batteries classiques, qui reposent sur des réactions d’oxydoréduction, le dispositif développé dans CAPION stocke l’énergie sous forme de gradients ioniques stables, à l’image des mécanismes utilisés par les cellules biologiques. Ces gradients sont générés grâce à des architectures bio-inspirées intégrant des protéines membranaires, capables de contrôler le passage des ions. « Nous cherchons à reproduire, dans un système artificiel, la manière dont le vivant transporte et stocke l’énergie. Cela ouvre un nouveau paradigme pour les technologies énergétiques », souligne Donald Martin.
Les premiers travaux menés dans le cadre du projet Energion ont déjà permis de démontrer la faisabilité de ce concept.
Avec CAPION, l’équipe d’ERC, actuellement composée de 5 personnes (renforcée par le recrutement d'un ingénieur et le soutien d'une équipe spécialisée dans le développement commercial), franchit une nouvelle étape : développer un module énergétique capable d’alimenter un dispositif électronique réel.
L’ambition est de démontrer un fonctionnement continu pendant au moins un mois, sans recharge externe ni autodécharge. Une telle performance serait particulièrement adaptée aux environnements contraints, où l’accès à une source d’énergie est limité ou impossible.
À terme, cette technologie pourrait trouver des applications dans de nombreux domaines : dispositifs médicaux implantables, capteurs autonomes, objets connectés ou électronique embarquée. Elle présente également plusieurs atouts majeurs : absence de métaux rares, amélioration de la sécurité (pas d’emballement thermique) et meilleure recyclabilité.
Dans un contexte où plusieurs milliards de batteries sont utilisées chaque année dans le monde, avec un impact environnemental significatif, ces travaux ouvrent la voie à des solutions plus durables. « Nous explorons une nouvelle génération de systèmes énergétiques, inspirés du vivant, plus sûrs et potentiellement mieux adaptés aux usages de demain », conclut le chercheur.
*** European Research Council
** CNRS / UGA / VetAgro Sup / Grenoble INP – UGA
* CNRS / UGA / Grenoble INP – UGA
Illustration produite par IA (crédits : Adobe Stock)
