Une batterie injectable pour les bébés saumons

Sept cents petits saumons ont reçu, par injection, un minuscule émetteur qui a permis de suivre leurs mouvements dans la Snake River de l’état de Washington, aux Etats-Unis. Cette technique originale d’électronique embarquée a été rendue possible par une minuscule batterie, de la taille d’un grain de riz, capable d’alimenter en électricité l’émetteur acoustique pendant 3 à 4 semaines.

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Une batterie injectable pour les bébés saumons

Elle pèse 70 milligrammes, ne mesure que 6 millimètres de long, mais ce n’est pas la plus petite batterie du monde. En revanche, c’est probablement la première batterie de cette taille et de cette forme qui produit suffisamment d’énergie pour alimenter un émetteur acoustique : un petit système qui, toutes les 5 secondes et pendant plusieurs semaines, émet un signal haute fréquence. "Embarqué" dans un poisson, l’émetteur envoie des vibrations dans l’eau, qui sont captées par des hydrophones placés sur le chemin des poissons.

Ce type de dispositif a été développé dans le cadre du "Juvenile Salmon Acoustic Telemetry System" (JSATS), dont le but est de pister les jeunes saumons durant leur migration à travers les rivières, réservoirs, barrages… jusqu’à la mer. Le JSATS, développé au Pacific Northwest National Laboratory, permet d’estimer le temps de trajet, les trajectoires, et les chances de survie des jeunes saumons qui parcourent quelque 800 km.

Mais jusqu’ici, pour équiper les saumons, il fallait implanter chirurgicalement chaque émetteur. Comme souvent dans les systèmes électroniques, c’est la source d’énergie qui limitait la miniaturisation. Les chercheurs ont donc développé une batterie de forme cylindrique, et suffisamment petite pour passer par le trou d’une aiguille. Résultat : sept cents bébés saumons tagués en un tournemain, à moindre frais et, affirment les chercheurs, avec moins de risques pour leur santé.

Jusqu’ici, les 3 volts nécessaires au fonctionnement de l’émetteur étaient fournis par deux piles boutons à l’oxyde d’argent (du type de celles que l’on met dans les montres). Pour réduire l’encombrement et le poids, les chercheurs ont choisi de passer à une technologie de batterie au lithium, plus dense en énergie. Ils ont aussi mis au point une technique de fabrication dite du "gâteau roulé à la confiture" (jellyroll) : les couches d’électrolyte et d’électrodes sont empilées avant d’être roulées pour former un cylindre. Une technologie connue pour des batteries de grande taille, mais qu’il a fallu ici réaliser à l’échelle du millimètre.

La forme cylindrique se prête bien à l’injection, et de plus, pour augmenter les performances de la batterie, il suffit de la rallonger, affirment les chercheurs. Une solution envisagée pour pister de plus gros poissons.

Thierry Lucas

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