Nous pourrions bientôt commencer à charger nos téléphones en déplaçant

Des chercheurs de l'Université Vanderbilt, aux États-Unis, ont mis au point un nouveau système de récupération d'énergie pouvant potentiellement aider à charger nos appareils personnels simplement en les déplaçant.

Dans un article intitulé "Récolteuse d'énergie de contrainte électromécanique à fréquence ultra-basse utilisant des nanosheets 2D de phosphore noir", publié dans le journal en ligne d'ACS Energy Letters, montre comment un appareil ultra-mince peut récolter de l'électricité à partir de mouvements humains.

«À l'avenir, je m'attends à ce que nous devenions tous des centres de charge pour nos appareils personnels en tirant directement notre énergie de nos mouvements et de l'environnement», a déclaré Cary Pint, professeur adjoint en génie mécanique, qui a dirigé la recherche.

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Le laboratoire de l'Université sur les nanomatériaux et les dispositifs énergétiques a conçu ce dispositif en utilisant une technologie de batterie et des couches de phosphore noir de quelques atomes d'épaisseur.

L'appareil génère de l'énergie chaque fois qu'une pression externe lui est appliquée. Les frottements créés par le corps humain en mouvement suffisent à exercer autant de pression sur l'appareil pour lui permettre de produire de l'énergie.

«Lorsque vous regardez Usain Bolt, vous voyez l'homme le plus rapide sur Terre. Quand je le regarde, je vois une machine fonctionner à 5 Hertz », a déclaré Nitin Muralidharan, une étudiante au doctorat qui a co-dirigé la recherche.

Pendant plus de trois ans, l’équipe a étudié le comportement des matériaux de batterie lorsqu’ils sont soumis à une pression externe - flexion et étirement.

«Comparée aux autres approches conçues pour récupérer l’énergie du mouvement humain, notre méthode présente deux avantages fondamentaux. Les matériaux sont suffisamment minces et suffisamment atomiques pour être imprégnés dans les textiles sans affecter l'apparence ni la sensation du tissu. Il peut extraire de l'énergie des mouvements plus lents que 10 Hertz - 10 cycles par seconde - sur toute la fenêtre des mouvements basse fréquence correspondant à mouvement humain ", a déclaré Pint.

Bien que, pour l’instant, l’appareil ne produise pas assez de tension pour charger efficacement un smartphone, les chercheurs affirment qu’un plus grand nombre de recherches et le fait de travailler sur de plus grandes applications leur permettront d’alimenter même des vêtements intelligents dans le futur.

Ils étudient également la conception de dispositifs électriques tels que les écrans LCD pouvant fonctionner à basse tension.

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«Ces recherches sont opportunes et intéressantes compte tenu de la croissance des dispositifs portables tels que les exosquelettes et les vêtements intelligents, qui pourraient potentiellement bénéficier des avancées de M. Pint en matière de récupération de matériaux et d'énergie», a déclaré Karl Zelik, professeur assistant en génie mécanique et biomédical à Vanderbilt, un expert en biomécanique de la locomotion qui n'a pas participé au développement de l'appareil.

Bien que l'innovation actuelle de Pint soit enclin à s'enflammer sous des conditions de pression immenses - en tant que telle, elle est "mise sous un flambeau" - mais les chercheurs affirment que cela peut également être résolu en utilisant de l'électrolyte à l'état solide sur leur dispositif.

L’appareil est en cours de développement, mais de telles innovations sont indispensables, car l’entretien de la batterie de nos multiples appareils personnels peut parfois devenir compliqué.