Des chercheurs de l’Institut Avancée Coréen des Sciences et Technologies (KAIST) ont créé un nouveau nanogénérateur piézo-électrique qui devrait surmonter les restrictions constatées lors des précédentes tentatives de construire un système énergétique auto-alimenté simple, à faible coût et à grande échelle.

Les matériaux piézoélectriques permettent de convertir les forces vibratoires et mécaniques à partir, par exemple, du vent et des vagues, en un courant électrique. Cette propriété a été mise à profit pour créer des transducteurs microphones de meilleure qualité et, dans les années plus récentes, d’exploiter l’énergie des vêtements, des chaussures, et même du trafic automobile.

L’année dernière, une équipe dirigée par le Dr Zhong Lin Wang a annoncé qu’elle avait créée le premier nanogénérateur piézo-électrique et, peu de temps après, a également annoncé le premier nanoappareil auto-alimenté complet avec un émetteur sans fil. Maintenant le Dr Wang et son équipe ont annoncé de nouveaux progrès dans la création d’un nanogénérateur à faible coût et à grande échelle qui est également simple à fabriquer.

L’équipe a produit un composite en mélangeant des nanoparticules piézoélectriques, des nanotubes de carbone et un oxyde de graphène réduit dans une matrice de polydiméthylsiloxane (PDMS). Le nanogénérateur a ensuite été fabriqué par le procédé de fonte centrifuge (spin-casting).

« Le générateur est principalement constitué de plastiques et d’oxyde de zinc, de sorte que les matériaux sont respectueux de l’environnement », précise le Dr Wang.

Le fait de courber le nanogénérateur produit une différence de potentiel entre les deux électrodes (Image: KAIST)

Malgré sa relative simplicité, le composite génère une bien plus grande densité d’énergie d’autres appareils ayant une structure similaire et a un rendement de conversion énergétique de 7 %. Le Dr Wang assure que si le nanogénérateur devait être intégré dans une paire de chaussures, une personne de taille moyenne pourrait générer environ 3W simplement en se promenant. Pour référence, ce serait à peu près suffisant pour alimenter un iPad 2

Des études de durabilité préliminaires ont confirmé que, même après des milliers de cycles dans lesquels le matériel a été courbé et relâché plusieurs fois, le nanogénérateur a produit de manière constante, la même quantité de courant électrique, sans dégradation notable des performances.

Comme le souligne le Dr Wang, les applications d’une telle technologie sont très larges et pourraient inclure des biocapteurs, des appareils médicaux, la surveillance environnementale et de la santé, la technologie de la défense, et – pourquoi pas – l’internet des objets.

– http://fand.kaist.ac.kr/

http://www.infohightech.com/les-chercheurs-coreens-de-kaist-developpent-un-nanogerateur-piezo-electrique-a-faible-cout-mais-a-grande-echelle/