L’électricité statique, souvent perçue comme une simple nuisance en hiver, pourrait-elle offrir des solutions énergétiques inédites? Des scientifiques ont exploré cette possibilité en développant une technologie permettant de transformer cette énergie mécanique en électricité. Leur approche, basée sur des matériaux courants et abordables, pourrait bien changer notre manière de concevoir l’approvisionnement en énergie.
Les fondements de la technologie TENG
Les générateurs triboélectriques à nano-échelle, ou TENG, sont conçus pour convertir l’énergie mécanique en énergie électrique par l’effet triboélectrique. Traditionnellement, les TENG nécessitent des matériaux coûteux et spécifiques. Cependant, une équipe de recherche a innové en utilisant du ruban adhésif, du plastique et de l’aluminium, accessibles dans le commerce, pour créer leur dispositif.
Leur première version, détaillée dans une publication précédente, consistait en un empilement de couches de ruban adhésif double face, de film plastique et de métal aluminium. La friction et la séparation de ces couches généraient une petite quantité d’électricité. Toutefois, la viscosité du ruban posait problème, exigeant une force considérable pour séparer les couches.
Améliorations des techniques et des performances
Pour pallier les difficultés rencontrées avec le ruban double face, les chercheurs ont opté pour du ruban adhésif simple face, plus épais et robuste. Cette modification a permis de générer de l’énergie par l’interaction entre le support en polypropylène du ruban et la couche adhésive acrylique. Grâce aux surfaces lisses de ces matériaux, le TENG peut être rapidement connecté et déconnecté, augmentant ainsi la production d’énergie en un temps record.
Les chercheurs ont également placé le TENG sur une plaque vibrante, facilitant le mouvement des couches de ruban pour générer de l’électricité de manière répétée. Lors des essais, le dispositif a atteint une puissance maximale de 53 milliwatts, assez pour allumer plus de 350 diodes électroluminescentes ainsi qu’un pointeur laser.
Les applications pratiques du TENG amélioré
Outre la production d’énergie, le TENG a été intégré dans deux capteurs innovants. Le premier, un biosenseur portable auto-alimenté, détecte les mouvements du bras, tandis que le second capte les ondes sonores. Ces applications démontrent la polyvalence et l’efficacité du dispositif dans des contextes pratiques.
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Les chercheurs, dirigés par Gang Wang et Moon-Hyung Jang, ont publié leurs résultats dans ACS Omega. Ils ont déclaré : «Nous avons montré que l’utilisation de matériaux simples peut conduire à des performances significatives dans les applications de génération d’énergie et de capteurs auto-alimentés.»
Leur travail met en lumière le potentiel des technologies énergétiques basées sur des matériaux économiques et largement disponibles. Cette approche pourrait non seulement démocratiser l’accès à des sources d’énergie alternatives mais aussi ouvrir la voie à de nouvelles applications dans la détection et la surveillance environnementale.
Légende illustration : Ce réseau de près de 150 LED est alimenté par le collage et le décollage répétés de couches de ruban adhésif acheté dans le commerce dans le cadre d’un nanogénérateur triboélectrique, ainsi que par du plastique et de l’aluminium. Adapté de ACS Omega 2025
Article : ‘“Wide Bandwidth High-Power Triboelectric Energy Harvesting by Scotch Tape”’ / ( 10.1021/acsomega.4c08590 ) – American Chemical Society – Publication dans la revue ACS Omega
