Les gens construisent des barrages et d'énormes turbines pour transformer l'énergie des chutes d'eau et des marées en électricité. Pour produire de l'hydroélectricité à une échelle beaucoup plus petite, Des scientifiques chinois ont maintenant développé un générateur d'énergie léger à base de fibres de nanotubes de carbone apte à convertir même l'énergie du sang circulant dans les vaisseaux en électricité. Ils décrivent leur innovation dans la revue Angewandte Chemie .

Pour des milliers d'années, les gens ont utilisé l'énergie de l'eau qui coule ou qui tombe à leurs fins, d'abord pour alimenter des moteurs mécaniques tels que des moulins à eau, puis de produire de l'électricité en exploitant les dénivelés du paysage ou les marées. L'utilisation de l'eau qui coule naturellement comme source d'énergie durable présente l'avantage de ne (presque) aucune dépendance à la météo ou à la lumière du jour. Même flexible, de minuscules générateurs d'énergie utilisant le flux de fluides biologiques sont envisageables. Comment un tel système pourrait fonctionner est expliqué par une équipe de recherche de l'Université Fudan à Shanghai, Chine. Huisheng Peng et ses collègues ont développé une fibre d'une épaisseur inférieure à un millimètre qui génère de l'énergie électrique lorsqu'elle est entourée d'une solution saline qui coule, dans un tube mince ou même dans un vaisseau sanguin.

Le principe de construction de la fibre est assez simple. Un réseau ordonné de nanotubes de carbone a été enroulé en continu autour d'un noyau polymère. Les nanotubes de carbone sont bien connus pour être électroactifs et mécaniquement stables; ils peuvent être filés et alignés en feuilles. Dans les fils électroactifs tels que préparés, les feuilles de nanotubes de carbone enrobaient l'âme de la fibre d'une épaisseur inférieure à un demi-micron. Pour la production d'électricité, le fil ou « nanogénérateur fluidique en forme de fibre » (FFNG), comme l'appellent les auteurs, a été connecté à des électrodes et immergé dans de l'eau courante ou simplement plongé à plusieurs reprises dans une solution saline. "L'électricité était dérivée du mouvement relatif entre le FFNG et la solution, " les scientifiques ont expliqué. Selon la théorie, une double couche électrique est créée autour de la fibre, et puis la solution qui s'écoule déforme la distribution de charge symétrique, générer un gradient électrique le long du grand axe.

L'efficacité de sortie de puissance de ce système était élevée. Par rapport à d'autres types de dispositifs miniatures de récupération d'énergie, le FFNG a été rapporté pour montrer une efficacité de conversion de puissance supérieure de plus de 20 pour cent. D'autres avantages sont l'élasticité, accordabilité, poids léger, et l'unidimensionnalité, offrant ainsi des perspectives d'applications technologiques passionnantes. Le FFNG peut être rendu étirable simplement en faisant tourner les feuilles autour d'un substrat de fibres élastiques. S'il est tissé dans des tissus, l'électronique portable devient ainsi une option très intéressante pour l'application FFNG. Une autre application passionnante est la récolte d'énergie électrique de la circulation sanguine pour des applications médicales. Les premiers tests avec des nerfs de grenouille se sont avérés concluants.