Une source d’énergie inexploitée découverte au cœur même de nos cellules

Au-delà de l’ATP, une énergie cachée

C’est fascinant quand on y pense : nos corps crépitent littéralement d’énergie. Depuis des milliards d’années, l’évolution a peaufiné des méthodes incroyablement astucieuses pour que nos cellules exploitent la moindre ressource disponible. Jusqu’à présent, nous pensions avoir une vue d’ensemble assez complète, notamment grâce à la respiration cellulaire qui produit l’adénosine triphosphate, ou ATP. C’est le carburant classique, celui qu’on apprend à l’école.

Mais voilà qu’une nouvelle étude, publiée ce 8 janvier 2026, vient bousculer nos certitudes. Il semblerait que nos cellules aient une autre corde à leur arc, une source d’énergie surprenante que l’on appelle la flexoélectricité. De quoi s’agit-il ? C’est un phénomène capable de transformer une déformation mécanique en minuscules signaux électriques. Les chercheurs suggèrent que l’environnement agité et hors équilibre des membranes cellulaires pourrait générer suffisamment d’énergie pour soutenir des fonctions biologiques cruciales, comme le transport des ions. C’est un peu comme si nos cellules avaient caché une dynamo de secours tout ce temps.

Une découverte électrique : 90 millivolts pour tout changer

Entrons un peu dans le vif du sujet. Cette recherche, publiée dans le journal PNAS Nexus, est le fruit d’une collaboration entre des chercheurs de l’Université de Houston et de l’Université Rutgers. Ils ont eu l’idée d’appliquer ce concept de flexoélectricité — qui convertit la déformation mécanique en électricité — directement aux cellules vivantes. Ils voulaient voir si ce phénomène pouvait constituer une source d’énergie significative.

Les résultats sont assez stupéfiants, pour ne pas dire révolutionnaires. Ils ont découvert que les fluctuations des membranes entourant les cellules produisaient environ 90 millivolts. Ça peut sembler dérisoire dit comme ça, mais à l’échelle biologique, c’est énorme : c’est suffisant pour déclencher l’activation d’un neurone. Les auteurs de l’étude l’expliquent d’ailleurs très bien : « Les cellules vivantes subissent constamment des fluctuations membranaires à l’échelle nanométrique dues au mouvement et à l’activité moléculaires. »

La question était de savoir si ces mouvements pouvaient créer de l’électricité. La réponse est oui. Ils démontrent que ces fluctuations actives, couplées à la propriété universelle de la flexoélectricité, peuvent générer des tensions transmembranaires et même piloter le transport d’ions. C’est une mécanique d’une précision folle.

Pradeep Sharma et l’héritage de la piézoélectricité

Cette recherche n’est pas sortie de nulle part. Elle est dirigée par Pradeep Sharma de l’Université de Houston, un homme qui explore le concept de flexoélectricité depuis des décennies. Auparavant, il s’intéressait à des plateformes plus artificielles, comme la robotique douce, les dispositifs médicaux ou ces capteurs autonomes qui s’alimentent eux-mêmes. Au cœur de toutes ces technologies, on retrouve le principe de la piézoélectricité.

Vous connaissez sans doute ce phénomène sans le savoir : c’est la capacité de certains matériaux à générer une charge électrique lorsqu’ils sont soumis à un stress mécanique. La vibration crée un courant alternatif. On trouve ça partout aujourd’hui, de nos smartphones aux capteurs à ultrasons. Pradeep Sharma avait d’ailleurs une vision intéressante là-dessus dès 2009. Il expliquait dans une interview : « La flexoélectricité, à l’échelle nanométrique, vous permet d’amener un matériau ordinaire à se comporter comme un matériau piézoélectrique. »

Et c’est là que ça devient génial : ce phénomène existe même dans des matériaux qui sont déjà piézoélectriques, ce qui permet d’amplifier l’effet. C’est cette expertise technique, transférée au monde du vivant, qui rend cette découverte si solide.

Conclusion : Vers une nouvelle compréhension du cerveau

Alors que ce phénomène est bien connu à l’échelle macroscopique, les auteurs soulignent que les propriétés de la piézoélectricité au niveau cellulaire restent une zone d’ombre. Ils ont réalisé que l’environnement des membranes cellulaires est potentiellement idéal pour la flexoélectricité. Pourquoi ? Parce que dans un système à l’équilibre, l’énergie créée s’annulerait purement et simplement.

Mais nos membranes, elles, ne sont pas au repos. Elles sont poussées hors de l’équilibre par la dynamique des protéines et l’hydrolyse de l’ATP, entre autres processus incessants. Selon les chercheurs, cette découverte offre une toute nouvelle plateforme pour comprendre l’interaction entre le travail mécanique et la bioélectricité. Les implications sont vertigineuses, notamment pour des plateformes informatiques bio-inspirées, comme l’informatique neuromorphique.

Comme l’écrivent les auteurs en guise de perspective : « L’étude de la dynamique électromécanique dans les réseaux de neurones pourrait jeter un pont entre la flexoélectricité moléculaire et le traitement complexe de l’information. » Cela pourrait nous aider à mieux comprendre le fonctionnement du cerveau, tout en ouvrant la voie à de nouveaux matériaux informatiques inspirés par la biologie elle-même.

Selon la source : popularmechanics.com

Ce contenu a été créé avec l’aide de l’IA.