Les matériaux conducteurs traditionnels de nos appareils électroniques polluent l'environnement. Robin Bonnê propose de les remplacer par des micro-organismes biodégradables.
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Une scène insolite s'est déroulée sur la plage de l'Escaut oriental en Zélande : cinq physiciens, entièrement protégés par des combinaisons en caoutchouc, descendent d'une camionnette. Ils longent la ligne de flottaison et s'arrêtent près de flaques malodorantes. Évitant la boue traîtresse, ils sortent leurs bocaux.
'Les bactéries fonctionnent comme un transistor, l'unité de base de toute électronique.' Robin Bonnê
« Les bactéries dites 'du câble' se développent dans cet environnement riche en soufre », explique Robin Bonnê, chercheur à l'UHasselt, qui a collecté les échantillons dans ces flaques. « Ce sont des créatures allongées, composées de milliers de cellules. Elles s'ancrent par leur base dans la boue du fond marin pour extraire le soufre nutritif, tandis que leur sommet atteint l'eau pour capter l'oxygène. »
Découvertes par des chercheurs danois en 2012, ces bactéries ont d'abord intrigué par leur structure unique. Plus tard, il a été établi qu'elles possédaient un réseau ingénieux de fibres de 50 nanomètres sous leur peau, transportant les électrons du soufre à travers leur corps. Une équipe belgo-néerlandaise, incluant Bonnê, a démontré leur capacité à conduire l'électricité sur toute leur longueur.
Depuis, Bonnê explore leur utilisation en électronique pour contrer l'explosion des déchets électroniques. « Nous utilisons du cuivre ou de l'argent dans nos smartphones pour la conduction électrique. Ces métaux finissent dans les 50 millions de tonnes annuelles de déchets électroniques, dont seul un cinquième est recyclable. Remplacer ces métaux par des bactéries biodégradables permettrait de composter nos anciens appareils. »
Pour mesurer leur conductivité, Bonnê a analysé en laboratoire les spécimens prélevés sur l'Oosterschelde, sous atmosphère d'azote. « Le signal électrique s'estompe rapidement à l'air libre, mais en azote, les résultats étaient clairs : ces bactéries sont d'excellents conducteurs. »
Moins performantes que les métaux, elles surpassent ces derniers à -200 °C, ouvrant des applications aérospatiales. « Une modification génétique pourrait encore les améliorer », ajoute Bonnê.
Des structures organiques sont déjà utilisées, comme les OLED dans les écrans ou les cellules solaires organiques. « Leur conductivité est comparable à celle des bactéries du câble », note Bonnê. Ces dernières se distinguent par leur capacité à moduler le courant, fonctionnant comme des interrupteurs ou transistors biodégradables.
Aucun smartphone bactérien n'existe encore, mais la recherche avance. « Nous étudions encore le mécanisme exact de conduction et l'intégration pratique », précise Bonnê. De nombreux composants sont déjà biodégradables ; le défi réside dans les circuits complexes.
Le groupe X-LAB, où Bonnê a soutenu sa thèse, développe un circuit entièrement biodégradable. Des biologistes extraient et cultivent ces fibres pour une production scalable, évitant les collectes en flaques boueuses.
Physicien (né en 1992), Robin Bonnê a obtenu son doctorat en 2020 au X-LAB de l'Université de Hasselt. Il a collaboré avec l'Université d'Anvers et celle d'Aarhus (Danemark). En 2018, il fut le plus jeune conférencier sur ces bactéries pour l'Université de Flandre.
