Publié le 13 novembre 2025 16:09:00. Des chercheurs de l’Université de Binghamton, dans l’État de New York, ont mis au point un matériau composite innovant combinant des bactéries et un métal liquide, ouvrant la voie à des capteurs médicaux plus performants et biocompatibles.
- Un nouveau matériau composite combine des endospores de la bactérie Bacillus subtilis avec un alliage liquide de gallium et d’indium.
- Les bactéries améliorent la conductivité électrique et confèrent au matériau la capacité de s’auto-réparer en cas de fissures.
- Cette avancée pourrait révolutionner la conception de capteurs portables et implantables en contact direct avec les tissus vivants.
L’équipe de l’Université de Binghamton a réussi à intégrer des endospores bactériennes dans un métal liquide, créant ainsi un matériau aux propriétés surprenantes. Les endospores, formes dormantes de la bactérie Bacillus subtilis, jouent un rôle crucial dans l’amélioration de la conductivité électrique de l’alliage métallique. Mais leur contribution ne s’arrête pas là : elles permettent également au matériau de se réparer automatiquement en cas de dommages.
Ce composite « vivant » présente un intérêt particulier pour le développement de capteurs médicaux portables ou implantables. Seokheun Choi, l’un des inventeurs, explique :
« Les humains utilisent des molécules et des ions pour le métabolisme ou la signalisation. Mais l’électronique dépend exclusivement des électrons. »
Seokheun Choi, inventeur du composite
Cette incompatibilité peut entraîner des erreurs de communication entre les dispositifs électroniques et les tissus biologiques. Or, les bactéries électrogènes, comme Bacillus subtilis, sont capables de générer des électrons en plus d’utiliser des molécules et des ions, ce qui pourrait faciliter cette communication.
La capacité d’auto-réparation du matériau est un atout majeur pour les applications médicales. Les tissus internes et la peau sont en mouvement constant, ce qui peut provoquer des microfissures dans les capteurs implantés. Selon Choi, lorsque les endospores germent, elles comblent ces fissures, assurant ainsi la pérennité du dispositif.
Les recherches antérieures de l’équipe de Choi, qui utilisaient des polymères pour créer des composites « vivants », se heurtaient à des difficultés. Les métaux liquides avaient tendance à repousser l’eau, ce qui entravait leur adhérence aux substrats électroniques. De plus, l’exposition à l’air et à l’eau formait une couche d’oxyde qui réduisait la conductivité. Les polymères, quant à eux, n’étaient pas de bons conducteurs. Le nouveau composite, combinant les endospores et les gouttelettes métalliques, surmonte ces obstacles. Choi précise :
« Lorsque nous combinons les traces avec les gouttelettes de métal liquide, une énorme attraction est créée, car les traces interagissent avec les couches d’oxyde de métal liquide. Cette force puissante brise les couches d’oxyde afin que le métal puisse devenir conducteur. »
Seokheun Choi, inventeur du composite
Bien que prometteurs, ces travaux en sont encore à un stade préliminaire. Les chercheurs doivent désormais affiner le contrôle de la germination des endospores et évaluer la stabilité du composite dans différentes conditions environnementales. Seulement après ces tests, il sera possible de déterminer si ce matériau peut être utilisé en toute sécurité sur ou sous la peau.
Choi conclut :
« La question est de savoir comment intégrer de manière transparente ces bactéries électrogènes dans une électrode vivante pour connecter ces deux systèmes. »
Seokheun Choi, inventeur du composite
À ne pas manquer
