(Phys.org)—Un nouveau nanomatériau, qui trouve son inspiration dans la nature, offrira le potentiel de véhicules plus efficaces et plus écologiques, piles rechargeables et cellules solaires.

Des chercheurs de l'Université de Reading ont breveté une nouvelle méthode de fabrication de revêtements d'électrodes avec une surface multipliée par mille par rapport à une électrode plate. Cette plus grande surface signifie que la conversion du carburant ou de la lumière du soleil en électricité peut avoir lieu dans un plus petit, cellule plus compacte, rendre les cellules moins chères à produire. La réaction chimique pour créer l'énergie a également lieu à température ambiante, ce qui permet aux cellules d'être adaptées pour la première fois à des matériaux bon marché tels que le plastique.

Basé sur des structures trouvées dans le monde naturel qui se produisent dans les mitochondries et les chloroplastes, les « piles à combustible » et les « piles solaires » de la nature, la nouvelle nanostructure est formée d'un réseau de minuscules fils, des millionièmes de millimètre, et est créé en faisant croître le métal dans un modèle fabriqué à partir d'une molécule végétale. Cela crée une structure connue sous le nom de "phase cubique bicontinue".

Dr Adam Squires, du Département de chimie de l'Université de Reading, a déclaré : « Rendre les électrodes plus efficaces est au cœur de notre production d'énergie plus durable. Cette nouvelle technique de revêtement d'électrodes a des applications pour les piles à combustible¹ dans la dernière génération de voitures hybrides, Cellules photovoltaïques, batteries rechargeables ou production de batteries pour un large éventail de technologies vertes."

Le procédé fonctionne dans l'eau en utilisant une technique connue sous le nom de dépôt électrochimique, semblable au placage d'argent d'une pièce de monnaie, et peut être appliqué à n'importe quelle électrode conductrice, créer un faible coût, composant de fabrication en série. La nanostructure 3D unique permet une bien meilleure conductivité et est la forme idéale pour une électrode de grande surface afin de créer une alimentation en énergie plus efficace. Potentiellement, la technique pourrait conduire à des dispositifs de stockage d'énergie avec une capacité beaucoup plus grande que les cellules traditionnelles.

Le Dr Squires a poursuivi :« La méthode de production est chimiquement douce, respectueux de l'environnement et se déroule essentiellement à température ambiante, ce qui signifie que les électrodes pourraient être adaptées à une gamme d'autres matériaux. Il permettra, par exemple, les cellules photovoltaïques doivent être implantées sur un socle en plastique plutôt que le métal ou le verre actuellement utilisé, qui rendra les technologies des énergies renouvelables plus flexibles, léger et économique."

Les résultats sont publiés dans la revue Matériaux avancés cette semaine.