Comme un haut-parleur traditionnel, cette feuille en forme de feuille, dispositif flexible peut transmettre le son. Créé par les ingénieurs de MSU, le dispositif - connu sous le nom de nanogénérateur de ferroélectret, ou FENG - peut être intégré dans un drapeau ou un autre tissu. Cela pourrait déboucher un jour sur un haut-parleur pliable ou un journal audio. Crédit :Université d'État du Michigan
Un papier mince, dispositif flexible créé à l'Université d'État du Michigan non seulement peut générer de l'énergie à partir du mouvement humain, il peut également servir de haut-parleur et de microphone, rapport de chercheurs en nanotechnologie dans l'édition du 16 mai de Communication Nature .
La percée audio pourrait éventuellement conduire à des produits de consommation tels qu'un haut-parleur pliable, un correctif de sécurité à commande vocale pour les ordinateurs et même un journal parlant.
"Chaque technologie commence par une percée et c'est une percée pour cette technologie particulière, " a déclaré Nelson Sepulveda, Professeur agrégé MSU de génie électrique et informatique et chercheur principal du projet financé par le gouvernement fédéral.
"C'est le premier transducteur ultrafin, souple, évolutif et bidirectionnel, ce qui signifie qu'il peut convertir l'énergie mécanique en énergie électrique et l'énergie électrique en énergie mécanique.
Fin 2016, Sepulveda et son équipe ont démontré avec succès leur dispositif en forme de feuille - connu sous le nom de nanogénérateur de ferroélectret, ou FENG - en l'utilisant pour alimenter un clavier, Lumières LED et écran tactile LCD. Ce processus fonctionnait avec un glissement de doigt ou un léger mouvement de pression pour activer les appareils - convertissant l'énergie mécanique en énergie électrique.
Nelson Sepulveda est chercheur en nanotechnologie et professeur agrégé d'ingénierie à la Michigan State University. Crédit :Université d'État du Michigan
La percée actuelle étend la convivialité du FENG. Les chercheurs ont découvert que le matériau de haute technologie peut agir comme un microphone (en capturant les vibrations du son, ou l'énergie mécanique, et en la convertissant en énergie électrique) ainsi qu'un haut-parleur (en opérant dans le sens inverse :convertir l'énergie électrique en énergie mécanique).
Pour démontrer l'effet du microphone, les chercheurs ont développé un correctif de sécurité FENG qui utilise la reconnaissance vocale pour accéder à un ordinateur. Le correctif a réussi à protéger l'ordinateur d'un individu des utilisateurs extérieurs. "L'appareil est si sensible aux vibrations qu'il capte les composantes fréquentielles de votre voix, " a déclaré Sepulveda.
Pour démontrer l'effet de haut-parleur, le tissu FENG a été intégré dans un drapeau MSU Spartan. La musique était diffusée depuis un iPad via un amplificateur et dans le drapeau, qui a ensuite reproduit le son parfaitement. "Le drapeau lui-même est devenu le haut-parleur, " a déclaré Sepulveda. " Nous pourrions donc l'utiliser à l'avenir en prenant des haut-parleurs traditionnels, qui sont gros, encombrant et consomme beaucoup d'énergie, et en les remplaçant par ce très flexible, mince, petit appareil."
Imaginez un jour où quelqu'un pourrait sortir un haut-parleur léger de sa poche, le gifler contre le mur et transmettre leur discours à une salle remplie de personnes, dit Sepulveda.
"Ou imaginez un journal, " il ajouta, « où les feuilles sont des microphones et des haut-parleurs. Vous pourriez essentiellement avoir un journal activé par la voix qui vous répond. »
Les scientifiques de la Michigan State University Nelson Sepulveda, droit, et Wei Li a créé un nano-dispositif révolutionnaire qui peut à la fois récupérer l'énergie du mouvement humain et servir de haut-parleur. Crédit :Université d'État du Michigan
Wei Li, un chercheur en ingénierie de la MSU et auteur principal de l'article dans Communication Nature , lesdites autres applications potentielles du FENG incluent des feuilles antibruit et un bracelet de surveillance de la santé qui est protégé contre la voix.
"Beaucoup de gens se concentrent sur les aspects visuels et tactiles de l'électronique flexible, " Li a dit, « Mais nous nous concentrons également sur les aspects parlants et auditifs de la technologie. »
Le processus innovant de création du FENG commence par une plaquette en silicone, qui est ensuite fabriqué avec plusieurs couches, ou des feuilles minces, de substances respectueuses de l'environnement, y compris l'argent, ferroélectret en polyimide et polypropylène. Des ions sont ajoutés de sorte que chaque couche de l'appareil contienne des particules chargées. L'énergie électrique est créée lorsque l'appareil est comprimé par le mouvement humain, ou l'énergie mécanique.
