Nanogénérateur bionique extensible. Crédit :TAN Puchuan
Des chercheurs de l'Institut des nanoénergies et des nanosystèmes de Pékin et de l'Académie des sciences de l'Université de Chine ont développé un nanogénérateur bionique extensible (BSNG) qui s'inspire des anguilles électriques.
Les scientifiques espèrent que la nouvelle technologie répondra aux exigences strictes des applications d'équipement portable en matière d'extensibilité, déformabilité, biocompatibilité, imperméabilité et bien plus.
BSNG, qui utilise une technologie qui imite la structure des canaux ioniques sur la cytomembrane des électrocytes des anguilles électriques, a deux grandes applications :en plus de fournir une source d'alimentation potentielle pour les appareils électroniques portables sous-marins et sur terre, il peut également être utilisé pour la surveillance du mouvement humain en raison de son excellente flexibilité et de sa réactivité mécanique.
L'étude a été publiée en ligne dans Communication Nature le 19 juin.
Le BSNG est basé sur un canal bionique mécaniquement sensible qui repose sur l'inadéquation des contraintes entre le polydiméthylsiloxane et le silicone. Comme son homologue anguille, BSNG peut générer une tension en circuit ouvert jusqu'à 10 V sous l'eau. Il peut également générer une tension en circuit ouvert jusqu'à 170 V dans des conditions sèches.
La structure et le matériau bioniques de BSNG garantissent une extensibilité supérieure. Par exemple, BSNG a maintenu des performances de sortie stables sans atténuation après 50, 000 essais de traction uniaxiale (taux de traction de 50%).
Système de surveillance du mouvement humain multi-sites sans fil sous-marin basé sur BSNG. Crédit :TAN Puchuan
Pour prouver la faisabilité de la technologie, les chercheurs ont construit un système de surveillance de mouvement sans fil sous-marin basé sur BSNG.
Grâce à ce système, les signaux de mouvement sous différentes nages peuvent être transmis de manière synchrone, affiché et enregistré. Quant à l'application de récupération d'énergie, les chercheurs ont réalisé un sauvetage sous-marin basé sur BSNG.
Le BSNGS intégré portable peut collecter l'énergie mécanique du mouvement humain et la convertir en énergie électrique pour la stocker dans des condensateurs. En cas d'urgence, le signal lumineux de sauvetage peut être allumé à distance en appuyant sur la gâchette d'alarme devant la poitrine.
Grâce à ses excellentes propriétés, BSNG est très prometteur pour une utilisation dans la peau électronique, robots mous, produits électroniques portables et dispositifs médicaux implantables.
