La quête incessante d’autonomie pour les appareils électroniques portables nous conduit vers des innovations qui s’inspirent de techniques ancestrales. Par exemple, l’art traditionnel du papier découpé pourrait permettre une technologie de capter l’énergie des mouvements humains.
Les activités humaines regorgent d’énergie mécanique, bien que celle-ci se manifeste de manière faible fréquence et irrégulière. Les modes de génération d’énergie électromagnétique traditionnels ne parviennent pas à collecter efficacement cette énergie sans interférer avec les mouvements naturels du corps. Face à ce défi, une méthode innovante de récolte d’énergie, le nanogénérateur triboélectrique (TENG), se distingue par sa capacité à capter de manière efficiente des énergies mécaniques variées, telles que les vibrations, les ondes sonores ou encore l’impact des gouttes de pluie.
Cependant, pour exploiter l’énergie corporelle humaine, il est essentiel que le TENG soit flexible, extensible et portable. Les chercheurs se sont donc attelés à la tâche de rendre le TENG apte au port quotidien.
Les matériaux au cœur de la flexibilité
Les méthodes actuelles pour conférer au TENG flexibilité et extensibilité dépendent principalement des propriétés intrinsèques des matériaux utilisés. C’est ici qu’intervient une équipe de scientifiques chinois qui, s’inspirant de l’art millénaire du découpage de papier, a mis au point un TENG extensible, respirant et portable, élaboré à partir de matériaux non extensibles.
Le TENG portable ouvre des perspectives prometteuses, notamment en prolongeant l’autonomie des appareils électroniques et en permettant potentiellement leur auto-alimentation. Cette solution énergétique in situ pour l’électronique portable présente un fort potentiel d’application dans le domaine des dispositifs électroniques portables.
Le Professeur Kai Dong a souligné : « L’alimentation électrique représente un goulot d’étranglement dans le développement des dispositifs électroniques portables. Actuellement, ces dispositifs s’appuient généralement sur des batteries chimiques traditionnelles, ce qui limite la durabilité de l’électronique portable. La récolte de l’énergie des mouvements humains pour alimenter les dispositifs électroniques portables est une voie idéale pour réaliser des solutions énergétiques in situ. Le nanogénérateur triboélectrique (TENG) est une technologie de conversion d’énergie nouvelle qui peut convertir efficacement l’énergie mécanique des mouvements humains en énergie électrique. L’électronique portable évolue vers la miniaturisation et la flexibilité. Le TENG portable, en tant que source d’alimentation, s’inscrit dans cette tendance de développement. Ils peuvent convertir l’énergie mécanique des activités quotidiennes du corps humain en énergie électrique pour prolonger la durée de vie de la batterie des produits électroniques et même réaliser l’auto-alimentation, ce qui est susceptible de changer la forme de l’approvisionnement énergétique des produits électroniques portables à l’avenir. »
L’impact sur l’électronique portable
Cette technologie est appelée à stimuler le développement de produits électroniques portables et à élaborer des méthodes d’approvisionnement énergétique à la fois vertes et pratiques !
Les résultats de cette recherche ont été récemment publiés dans l’édition en ligne de Materials Futures, une revue internationale de premier plan dans le domaine de la recherche interdisciplinaire sur les matériaux.
Légende illustration : TENG flexible et extensible pour la collecte d’énergie humaine
Article : « Highly stretchable kirigami-patterned nanofiber-based nanogenerators for harvesting human motion energy to power wearable electronics » – DOI: 10.1088/2752-5724/ad2f6a
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