"Pézo-caoutchouc, " des films ultra-minces qui récupèrent l'énergie du mouvement, pourrait être porté sur le corps ou implanté pour alimenter des téléphones portables, stimulateurs cardiaques, et d'autres appareils électroniques à l'avenir. Crédit :Frank Wojciechowski
Les scientifiques signalent une avancée vers la récupération de l'énergie de la marche, respiration, et d'autres mouvements naturels du corps pour alimenter les appareils électroniques comme les téléphones portables et les stimulateurs cardiaques. Dans une étude dans ACS' Lettres nano , ils décrivent le développement de flexibles, films de caoutchouc biocompatibles à utiliser dans des systèmes de récupération d'énergie implantables ou portables. Le matériel peut être utilisé, par exemple, pour récupérer l'énergie du mouvement des poumons pendant la respiration et l'utiliser pour faire fonctionner des stimulateurs cardiaques sans avoir besoin de piles qui doivent être remplacées chirurgicalement toutes les quelques années.
Michael McAlpine et ses collègues soulignent que les appareils électroniques grand public portatifs utilisent des quantités d'électricité de plus en plus petites. Cela ouvre la possibilité de compléter la puissance de la batterie avec de l'électricité récoltée à partir des mouvements du corps. Les matériaux dits « piézoélectriques » sont les candidats évidents, car ils génèrent de l'électricité lorsqu'ils sont fléchis ou soumis à une pression. Cependant, la fabrication de matériaux piézoélectriques nécessite des températures supérieures à 1, 000 degrés F., ce qui rend difficile leur combinaison avec du caoutchouc.
Les scientifiques décrivent une nouvelle méthode de fabrication qui résout ce problème. Cela leur a permis d'appliquer des rubans nanométriques de titanate de zirconate de plomb (PZT) - chaque brin environ 1/50, 000e de la largeur d'un cheveu humain — aux rubans de caoutchouc de silicone souple. Le PZT est l'un des matériaux piézoélectriques les plus efficaces développés à ce jour et peut convertir 80 pour cent de l'énergie mécanique en électricité. La combinaison a abouti à un film ultra-mince qu'ils appellent « caoutchouc piézo » qui semble être un excellent candidat pour récupérer l'énergie des mouvements du corps.