Une équipe de recherche dirigée par le professeur Keon Jae Lee du Département des sciences et de l'ingénierie des matériaux de l'Institut avancé des sciences et technologies de Corée (KAIST) a développé un dispositif de récupération d'énergie composite élastique hyper-étirable appelé nanogénérateur.

L'électronique flexible est arrivée sur le marché et permet de nouvelles technologies telles que les écrans flexibles dans les téléphones portables, électronique portable, et l'Internet des objets (IoT). Cependant, le degré de flexibilité est-il suffisant pour la plupart des applications ? Pour de nombreux appareils flexibles, l'élasticité est une question très importante. Par exemple, les dispositifs portables/biomédicaux et les peaux électroniques (e-skins) doivent s'étirer pour se conformer aux surfaces arbitrairement courbées et aux parties mobiles du corps telles que les articulations, diaphragmes, et les tendons. Ils doivent pouvoir résister aux sollicitations mécaniques répétées et prolongées de l'étirement. En particulier, le développement de dispositifs à énergie élastique est considéré comme essentiel pour établir des alimentations électriques dans des applications extensibles. Bien que plusieurs chercheurs aient exploré diverses électroniques extensibles, en raison de l'absence des structures de dispositif appropriées et des électrodes correspondantes, les chercheurs n'ont pas développé correctement les dispositifs de conversion d'énergie ultra-étirables et entièrement réversibles.

Récemment, des chercheurs du KAIST et de l'Université nationale de Séoul (SNU) ont collaboré et démontré une méthodologie simple pour obtenir un générateur composite élastique (SEG) haute performance et hyper-étirable en utilisant de très longues électrodes extensibles à base de nanofils d'argent. Leur générateur piézoélectrique extensible peut récupérer de l'énergie mécanique pour produire une puissance de sortie élevée (~ 4 V) avec une grande élasticité (~ 250 %) et une excellente durabilité (plus de 104 cycles). Ces résultats remarquables ont été obtenus grâce à la capacité de relaxation de contrainte non destructive des électrodes uniques ainsi qu'à la bonne piézoélectricité des composants du dispositif. Le nouveau SEG peut être appliqué à une grande variété de récolteurs d'énergie portables pour transformer l'énergie d'étirement biomécanique du corps (ou des machines) en énergie électrique.

Le professeur Lee a dit, "Cette approche passionnante introduit un générateur piézoélectrique ultra-extensible. Il peut ouvrir des voies pour les alimentations dans les applications portables et biomédicales universelles ainsi que l'électronique ultra-extensible auto-alimentée."

Ce résultat a été publié en ligne dans le numéro de mars de Matériaux avancés , qui s'intitule "Un récupérateur d'énergie composite élastique hyper-extensible".