Une équipe d'ingénieurs de l'Université de l'Alberta a développé une nouvelle façon de produire de l'énergie électrique qui peut charger des appareils portables ou des capteurs qui surveillent tout, des pipelines aux implants médicaux. La découverte établit une nouvelle norme mondiale dans les appareils appelés nanogénérateurs triboélectriques en produisant un courant continu à haute densité courant - une amélioration considérable par rapport aux courants alternatifs de faible qualité produits par d'autres équipes de recherche.

Jun Liu, un doctorant travaillant sous la direction du professeur de génie chimique Thomas Thundat, menait des recherches sans rapport avec ces minuscules générateurs, à l'aide d'un appareil appelé microscope à force atomique. Il fournit des images au niveau atomique en utilisant un petit porte-à-faux pour "sentir" un objet, de la même manière que vous pourriez en apprendre davantage sur un objet en passant un doigt dessus. Liu a oublié d'appuyer sur un bouton qui appliquerait de l'électricité à l'échantillon, mais il a quand même vu un courant provenant du matériau.

"Je ne savais pas pourquoi je voyais un courant, " a-t-il rappelé.

Une théorie était qu'il s'agissait d'une anomalie ou d'un problème technique, ou d'interférence. Mais Liu voulait aller au fond des choses. Il a finalement épinglé la cause sur le frottement de la sonde du microscope sur le matériau. C'est comme marcher sur un tapis puis toucher quelqu'un et lui donner un choc.

Il s'avère que l'énergie mécanique du porte-à-faux du microscope se déplaçant sur une surface peut générer un flux d'électricité. Mais au lieu de libérer toute l'énergie d'un seul coup, l'équipe de l'U d'A a généré un courant constant.

"De nombreux autres chercheurs essaient de générer de l'énergie au stade du prototype, mais leurs performances sont limitées par la densité de courant qu'ils obtiennent - c'est le problème que nous avons résolu, " dit Liu.

"C'est grand, " dit Thundat. " Jusqu'ici, ce que d'autres équipes ont pu faire, c'est générer des tensions très élevées, mais pas le courant. Ce que Jun a découvert est une nouvelle façon d'obtenir un flux continu de courant élevé."

La découverte signifie que les générateurs à l'échelle nanométrique ont le potentiel de récupérer de l'énergie pour des appareils électriques basés sur des mouvements et des vibrations à l'échelle nanométrique :un moteur, la circulation sur une chaussée, même un battement de cœur. Cela pourrait conduire à une technologie avec des applications dans tout, des capteurs utilisés pour surveiller la résistance physique des structures telles que les ponts ou les pipelines, les performances des moteurs ou des appareils électroniques portables.

Liu a déclaré que les applications ne sont limitées que par l'imagination.

Les résultats de l'U of A apparaissent dans la dernière édition de la revue Nature Nanotechnologie .