Son propre corps comme centrale électrique
La technologie du spin-off de l'ETH "Mithras Technology" pourrait sortir d'un film de science-fiction : Gr?ce à sa propre chaleur corporelle, l'utilisateur peut charger des wearables et d'autres appareils électroniques via un générateur dit thermoélectrique.
Les appareils auditifs sont très pratiques. Mais pour les personnes ?gées, qui doivent changer les minuscules petites piles toutes les deux semaines, elles sont souvent très compliquées à utiliser. Changer les piles est une t?che exigeante en termes de motricité fine, et de temps en temps, on oublie de le faire. Que se passerait-il si les aides auditives fonctionnaient de manière autonome et sans entretien ? Est-ce réaliste ?
C'est le spin-off de l'ETH "Mithras Technology" qui a la réponse. Fondée en novembre 2018 seulement, cette startup tech a de grands projets. Ses deux fondateurs, Franco Membrini et Moritz Thielen, veulent alimenter des appareils en énergie écologique et décentralisée, avec une approche simple : ils utilisent le corps humain comme source d'énergie.
En moyenne, le corps humain émet continuellement environ 100 watts d'énergie thermique. La majeure partie de cette énergie est perdue dans l'environnement sans être utilisée. C'est précisément cette énergie "gaspillée" que Mithras veut désormais exploiter. L'entreprise veut transformer la chaleur en électricité via des générateurs thermoélectriques appelés TEG. L'un des c?tés du TEG est relié au corps, l'autre à l'environnement. ? partir de la différence de température, l'appareil produit de l'électricité qui peut être stockée dans une batterie. Une différence de température de seulement un degré permet déjà aux générateurs thermoélectriques de produire de l'électricité sans émissions.
Récolter de l'énergie avec la chaleur du corps
Actuellement, les fondateurs de Mithras Technology en sont encore à la phase de prototypage. Ils se basent pour cela sur la thèse de doctorat de Moritz Thielen, qui a obtenu son doctorat à l'ETH Zurich dans le domaine des micro- et nanosystèmes et qui est l'un des rares spécialistes dans ce domaine.
L'équipe Mithras a développé deux concepts permettant de porter des capteurs TEG sur le corps : En tant que wearable autonome, porté comme une montre-bracelet, ou en tant que solution intégrée d'un appareil mobile. La seule condition pour la production d'électricité est que l'appareil soit porté directement sur le corps. Une application possible de la technologie dans le domaine de la consommation est le fitness tracker, qui fonctionne de manière totalement autonome avec un système TEG intégré. "Peu importe que l'on boive du café, que l'on fasse du sport ou que l'on dorme - tant que les TEG peuvent 'puiser' dans la chaleur du corps, la batterie se recharge d'elle-même", explique Membrini.
Les liens de Mithras Technology et de l'ETH
Membrini et Thielen n'ont toutefois pas pu réaliser la commercialisation de la technologie entièrement par eux-mêmes. Ils ont été soutenus par différents coachs et comités consultatifs. Sans leurs conseils, la mise en ?uvre de la vision de Mithras n'aurait pas été possible. De plus, ils ont également fait appel à Michele Magno, collaborateur scientifique au Département de la technologie de l'information et de l'électrotechnique, en tant que troisième partenaire. "Lorsque nous avons re?u le label 'ETH spin-off' d'ETH Transfer, cela a été une consécration technologique", se souvient Membrini. Gr?ce à la certification de l'ETH, les investisseurs ont pris le projet au sérieux ; les fondateurs ont eu accès à une infrastructure importante et ont pu s'appuyer sur un vaste réseau. "Un projet comme le n?tre serait difficilement réalisable sans le soutien de l'ETH", conclut Membrini.
L'équipe Mithras a d? surmonter de nombreux obstacles techniques au cours de la phase de développement. En effet, les appareils doivent non seulement être aussi compacts que possible et faciles à utiliser, mais ils doivent également être résistants à l'eau afin de pouvoir fonctionner même lorsque l'homme sécrète de la sueur. Ce n'est qu'en remplissant toutes ces conditions que les TEG pourront être intégrés sans problème dans des appareils plus petits, comme un biocapteur par exemple.
De l'histoire à la technologie
Même si cette technologie semble être une musique d'avenir, l'idée n'est pas tout à fait nouvelle. Les effets thermoélectriques ont été décrits pour la première fois en 1822 par Thomas Johann Seebeck. Il a découvert que l'aiguille d'une boussole se déplace dès qu'elle se trouve à proximité de deux composés métalliques qui présentent des températures différentes. La transformation de la chaleur en électricité a ensuite été appelée "effet Seebeck" et décrit une partie des processus physiques que nous connaissons aujourd'hui sous le nom de thermoélectricité.
La question qui se pose maintenant est la suivante : comment l'historien Franco Membrini en est-il arrivé à créer une startup tech et à développer de nouvelles formes de production d'énergie ? "C'est un processus de création plus long. On ne se lève pas un jour en se disant : "Maintenant, je vais créer une startup"", répond Membrini. Enfant déjà, ce Grison d'origine voulait un jour créer sa propre entreprise. Sa curiosité lui a été utile lorsqu'un jour, alors qu'il cherchait une idée d'entreprise, il est tombé sur le thème du "Human Body Energy Harvesting", la production d'énergie humaine. "Dès le début, j'ai vu beaucoup de potentiel dans cette forme de production d'énergie décentralisée", explique Membrini.
La clé du succès
Sans le soutien de son partenaire Moritz Thielen, toute la mise en ?uvre du projet aurait toutefois échoué dès les premiers balbutiements. Lorsque l'idée a pris forme dans son esprit, Membrini avait besoin d'un cofondateur qui connaissait le domaine de la production d'énergie à partir de la chaleur corporelle. "La volonté de Moritz de participer a été un premier jalon", estime Franco Membrini à propos de son partenaire.
Depuis, les deux hommes ont traversé des périodes mouvementées. "Dans les moments d'enthousiasme, on pense : Dans les deux prochaines années, j'aurai conquis le monde. Deux jours plus tard, on se demande : Oh, mon Dieu, qu'est-ce que j'ai fait ?", se souvient Membrini.
Un coup d'?il dans la boule de cristal
Après avoir conclu avec succès la ronde d'investisseurs dite "Seed", l'équipe Mithras veut maintenant se lancer pour de bon. L'objectif est de lancer le premier produit sur le marché au quatrième trimestre 2021. En se concentrant sur le domaine de la technologie médicale, la technologie Mithras devrait à l'avenir être intégrée dans des appareils auditifs, des pompes à insuline et d'autres appareils médicaux. "Notre technologie offre des dizaines de possibilités d'application", explique Membrini. L'accent est mis en premier lieu sur les biocapteurs pour la surveillance des fonctions corporelles. Cela fonctionnera par le biais de ce que l'on appelle des smartpatches, qui seront appliqués sur le corps. "Ce seraient les premiers appareils de ce type à fonctionner uniquement avec la chaleur du corps".