Lorsque vous chargez une batterie, le zinc métallique se dépose sur l'électrode à l'intérieur. Mais il ne se dépose pas en couche uniforme, comme de la peinture sur un mur, mais en petites branches, semblables à du givre. Ces branches peuvent devenir si longues qu'elles atteignent l'autre électrode et court-circuitent la batterie. Elle cesse alors de fonctionner. Des scientifiques de Tchéquie et d'Allemagne ont trouvé comment l'éviter : ils ont recouvert l'électrode de zinc d'un filet d'or dix mille fois plus fin qu'un cheveu humain.
Le filet agit comme un tableau de distribution pour l'électricité. Dans une batterie ordinaire, le courant se concentre en des points aléatoires, et le zinc pousse précisément à ces endroits. Le filet d'or répartit le courant sur toute la surface, si bien que le zinc se dépose uniformément. Le filet n'est pas plein, mais perforé de trous, et à travers ces trous passent librement les particules de zinc dissoutes dans l'eau. On pensait auparavant qu'il fallait soit recouvrir entièrement l'électrode, soit contrôler la croissance de manière ciblée, mais cela ne fonctionnait pas. Le filet d'or fait pour la première fois les deux à la fois.
Pour vérifier, les scientifiques ont assemblé deux batteries identiques, mais dans l'une ils ont placé une électrode avec le filet, et dans l'autre sans. La batterie ordinaire est tombée en panne après 210 heures, tandis que celle avec le filet a fonctionné 3000 heures. En cas de courant fort, la différence est encore plus grande : 1100 heures contre 17. Les calculs ont montré que le filet non seulement égalise le courant, mais maintient aussi plus fermement les atomes de zinc, de sorte qu'ils ne se rassemblent pas en aiguilles, mais se déposent de manière régulière.
Avant ces travaux, on ne savait pas s'il était possible de répartir le courant sur toute la surface tout en laissant un passage libre aux ions. Il semblait que l'un empêchait l'autre. Le filet d'or a résolu ce problème parce qu'il est continu pour le courant et perforé pour les ions. Désormais, il est clair que pour empêcher le zinc de se ramifier, il ne faut pas le cacher de l'eau, mais répartir correctement l'électricité. La même astuce pourrait également être utile pour d'autres batteries où le métal se développe de manière irrégulière.
L'épaisseur du treillis d'or n'est que de 5 à 7 nanomètres, soit environ 10 000 fois plus fin qu'un cheveu humain. Pourtant, il peut supporter des courants allant jusqu'à 100 mA/cm², ce qui équivaut à charger un smartphone en quelques secondes.
L'idée de contrôler la croissance des cristaux à l'aide d'un treillis conducteur évoque le concept de « surface intelligente » de la science-fiction, où le matériau guide lui-même les processus à l'échelle atomique. Dans le roman de Neal Stephenson « Le Samouraï virtuel » (The Diamond Age), des structures nanotechnologiques contrôlent la croissance des cristaux, ce qui fait écho au principe de fonctionnement du treillis d'or.