Un groupe de recherche international a mis au point un dispositif flexible innovant à haute résistance, ouvrant la voie à une nouvelle génération de capteurs autonomes. Cette innovation pourrait transformer notre façon d’interagir avec les technologies de l’Internet des objets (IoT).
Le dispositif, fruit d’une collaboration internationale, combine des composites piézoélectriques avec des fibres de carbone unidirectionnelles (UDCF), un matériau anisotrope qui offre une résistance uniquement dans le sens des fibres.
Ce nouveau dispositif transforme l’énergie cinétique issue du mouvement humain en électricité, offrant ainsi un moyen efficace et fiable pour des capteurs autonomes à haute résistance.
Vers une future durable
La détection de mouvement, qui consiste à convertir l’énergie du mouvement humain en signaux électriques mesurables, est essentielle pour garantir un avenir durable.
« De nombreux objets de notre quotidien, des équipements de protection aux équipements sportifs, sont connectés à Internet dans le cadre de l’Internet des objets (IoT), et beaucoup d’entre eux sont équipés de capteurs qui collectent des données », explique Fumio Narita, co-auteur de l’étude et professeur à l’Université de Tohoku.
Un dispositif prometteur
Le groupe a fabriqué le dispositif en utilisant une combinaison de tissu de fibre de carbone unidirectionnel (UDCF) et de nanoparticules de niobate de sodium-potassium (KNN) mélangées à de la résine époxy (EP).
L’UDCF a servi à la fois d’électrode et de renforcement directionnel.
Le dispositif UDCF/KNN-EP a répondu aux attentes. Des tests ont révélé qu’il pouvait maintenir des performances élevées même après avoir été étiré plus de 1000 fois. Il a été prouvé qu’il peut résister à une charge beaucoup plus élevée lorsqu’il est tiré le long de la direction de la fibre par rapport à d’autres matériaux flexibles.
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En synthèse
Le dispositif UDCF/KNN-EP représente une avancée significative dans le développement de capteurs IoT autonomes et flexibles. Il ouvre la voie à des dispositifs IoT multifonctionnels avancés. Les chercheurs sont également enthousiastes quant aux avancées technologiques de leur découverte.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que l’UDCF/KNN-EP ?
L’UDCF/KNN-EP est un dispositif flexible à haute résistance qui transforme l’énergie cinétique du mouvement humain en électricité.
Quels sont les avantages de l’UDCF/KNN-EP ?
Ce dispositif peut maintenir des performances élevées même après avoir été étiré plus de 1000 fois. Il peut résister à une charge beaucoup plus élevée lorsqu’il est tiré le long de la direction de la fibre.
Quelles sont les applications potentielles de l’UDCF/KNN-EP ?
L’UDCF/KNN-EP pourrait être utilisé dans le développement de capteurs IoT autonomes et flexibles, ouvrant la voie à des dispositifs IoT multifonctionnels avancés.
Qui a développé l’UDCF/KNN-EP ?
Il a été développé par un groupe de recherche international, avec la participation de Fumio Narita, professeur à l’Université de Tohoku.
Références
Légende illustration principale : Composites piézo-électriques avec fibres de carbone pour les capteurs de mouvement
Article : « Fabrication, Evaluation, and Multiscale Simulation of Piezoelectric Composites Reinforced Using Unidirectional Carbon Fibers for Flexible Motion Sensors » – Auteurs : Yaonan Yu, Chao Luo, Takayuki Suto, Yasutomo Uetsuji, Fumio Narita – Journal: Small
DOI: 10.1002/smll.202307689
