Un dispositif portable de récupération d'énergie pourrait générer de l'énergie à partir du balancement d'un bras lors de la marche ou du jogging, selon une équipe de chercheurs du Materials Research Institute de Penn State et de l'Université de l'Utah. Le dispositif, environ la taille d'une montre-bracelet, produit suffisamment d'énergie pour faire fonctionner un système de surveillance de la santé personnel.
"Les appareils que nous fabriquons en utilisant nos matériaux optimisés fonctionnent entre 5 et 50 fois mieux que tout ce qui a été rapporté, " a déclaré Susan Trolier-McKinstry, le professeur Steward S. Flaschen de science et génie des matériaux et de génie électrique, État de Penn.
Les appareils de récupération d'énergie sont très demandés pour alimenter les millions d'appareils qui composent l'Internet des objets. En fournissant une alimentation continue à une batterie rechargeable ou à un supercondensateur, Les récupérateurs d'énergie peuvent réduire le coût de la main-d'œuvre pour changer les batteries en cas de panne et garder les batteries mortes hors des décharges.
Certains cristaux peuvent produire un courant électrique lorsqu'ils sont comprimés ou ils peuvent changer de forme lorsqu'une charge électrique est appliquée. Cet effet piézoélectrique est utilisé dans les appareils à ultrasons et sonar, ainsi que la récupération d'énergie.
Dans ce travail, Trolier-McKinstry et son ancienne doctorante, Hong Goo Yeo, utilisé un matériau piézoélectrique bien connu, PZT, et l'enduit sur ses deux faces d'une feuille métallique souple jusqu'à une épaisseur quatre ou cinq fois supérieure à celle des dispositifs précédents. Un plus grand volume de matière active équivaut à la génération de plus de puissance. En orientant la structure cristalline du film pour optimiser la polarisation, la performance, appelée figure du mérite, de la récupération d'énergie a été augmentée. Les contraintes de compression créées dans le film lors de sa croissance sur les feuilles métalliques flexibles signifient également que les films PZT peuvent supporter des contraintes élevées sans se fissurer, pour des appareils plus robustes.
