Voilà une découverte pour le moins électrique qui vient d’être partagée le 12 décembre 2025 dans la revue PNAS Nexus. Dans cette dernière, des chercheurs de l’Université de Houston et de l’Université Rutgers (États-Unis) se sont penchés sur le fonctionnement des cellules composant notre organisme, en se concentrant principalement sur les membranes lipidiques qui les entourent. Celles-ci forment une enveloppe protectrice, permettant à nos cellules de conserver leur intégrité face aux agressions extérieures (agents pathogènes, par exemple), de filtrer les informations moléculaires reçues par l’organisme ou encore de réguler leurs échanges métaboliques.
Mais ce n’est pas tout : ces mêmes membranes pourraient transformer leurs propres ondulations naturelles en électricité, comme le ferait un générateur ou un groupe électrogène. Une source d’énergie dont on ignorait l’existence, mais qui pourrait, à l’avenir, servir à la création de dispositifs électroniques bio-inspirés.
La flexoélectricité : le mouvement transformé en tension
Si nos cellules génèrent cette énergie, c’est grâce à la flexoélectricté, un phénomène physique où l’électricité naît d’une déformation géométrique. Pour comprendre, imaginez la membrane d’une cellule comme une feuille de papier A4 : si vous la tordez et la courbez brusquement, vous créez une séparation de charges électriques entre l’intérieur et l’extérieur de la courbe.
À l’échelle de nos cellules, ce processus est permanent, puisque leurs membranes sont soumises à une ondulation constante sous l’effet de la chaleur et de l’activité des protéines qui passent à travers. En se déformant des milliers de fois par seconde, elles fonctionnent donc comme des nanogénérateurs électromécaniques. Les chercheurs à l’origine de cette étude expliquent : « Nous démontrons ici que ces fluctuations actives, lorsqu’elles sont couplées à la propriété universelle de la flexoélectricité, peuvent générer des tensions transmembranaires et même diriger le transport d’ions ».
Les cellules, grâce à leurs membranes, récoltent elles-mêmes l’énergie qui leur est nécessaire pour alimenter leur activité biologique. Selon les calculs de l’équipe, ces micro-ondulations pourraient générer une différence de potentiel allant jusqu’à 90 mV (millivolts). Si ce chiffre peut paraître dérisoire à l’échelle d’une prise de courant (environ 2 500 fois moins important), il est colossal à l’échelle cellulaire. C’est une charge suffisante pour déclencher l’influx nerveux d’un neurone ou commander la contraction d’une fibre musculaire.
Une nouvelle source d’inspiration pour l’IA et la tech
Cette découverte est forcément très intéressante pour tous les corps de métiers ayant comme dénominateur commun la technologie. La récolte d’énergie opérée par nos cellules pourrait un jour être mise au service de la fabrication d’une nouvelle génération de matériaux intelligents et d’innovations biomimétiques. Par exemple, concevoir des réseaux d’intelligence artificielle plus sobres en énergie (leur gros point noir actuel), en remplaçant les transistors des circuits électriques par des nanogénérateurs bio-inspirés qui s’auto-alimenteraient grâce aux vibrations de leur environnement.
Un procédé que l’on pourrait peut-être appliquer un jour à nos processeurs, qui réclament aussi de grandes quantités d’énergie pour traiter l’information. Tout l’inverse de nos cellules, qui gèrent des tâches complexes en partie grâce au recyclage de la fluctuation de leurs membranes. Les auteurs de l’étude estiment que : « L’investigation des dynamiques électromécaniques dans les réseaux de neurones pourrait jeter un pont entre la flexoélectricité moléculaire et le traitement complexe de l’information ».
Restons lucides néanmoins, l’utilisation de la flexoélectricité pour alimenter, ne serait-ce qu’un micro-système électrique, n’est pas encore à notre portée. Il ne s’agit, pour l’instant, que d’un modèle théorique, qui devra encore être testé in vivo pour savoir s’il est vraiment valable. Ce n’est pas pour autant que cette étude perd son intérêt, car elle est la première à démontrer que nos cellules dépendent autant de la chimie organique que de la mécanique pour générer leur flux d’énergie. Peut-être existera-t-il un jour des smartphones ou des montres alimentés par des « batteries biologiques », mais beaucoup d’eau aura coulé sous les ponts avant que cela soit le cas.
- Une étude révèle que les membranes cellulaires pourraient générer de l’électricité grâce à la flexoélectricité, transformant leurs ondulations en énergie.
- Cette découverte ouvre la voie à de nouvelles innovations technologiques, notamment des dispositifs bio-inspirés et des réseaux d’IA à faible consommation d’énergie.
- Bien que prometteuse, l’application pratique de cette flexoélectricité pour alimenter des systèmes électriques reste théorique et nécessite des tests supplémentaires.
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