Récupération d'énergie, une technologie pour transformer de petites quantités d'énergie naturelle (par exemple, la lumière, chaleur et vibrations) en électricité, attire de plus en plus l'attention en tant que méthode pour alimenter les appareils de l'Internet des objets (IoT). Cette technologie permet de réduire les impacts environnementaux et a le potentiel d'alimenter les appareils électroniques de manière stable et à long terme, contrairement aux batteries qui doivent être rechargées ou remplacées.

Des chercheurs de l'Université de Nagoya et de l'Université de Kyushu se sont concentrés sur l'énergie provenant du minuscule mouvement de liquide et ont développé un appareil qui génère plus de 5 volts d'électricité directement à partir du mouvement d'une gouttelette de liquide. Cet appareil, constitué de films minces souples, génère de l'électricité lorsque des gouttes d'eau glissent sur sa surface supérieure. Cette technologie devrait être appliquée aux appareils auto-alimentés utilisés dans les liquides, y compris des capteurs surveillant la qualité des eaux usées des usines. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Nano énergie .

L'énergie générée par le minuscule flux de liquide existe dans divers environnements, comme à l'intérieur des tuyaux d'usine, et dans les dispositifs micro-fluides, mais ce type d'énergie n'a pas été utilisé efficacement jusqu'à présent. Il a été démontré qu'une feuille de graphène peut générer de l'électricité à partir du mouvement du liquide sur sa surface. Cependant, sa tension de sortie est limitée à environ 0,1 volt, ce qui n'est pas suffisant pour piloter des appareils électroniques.

Le groupe de recherche, composé d'Adha Sukma Aji de l'Université de Nagoya, Ryohei Nishi, et Yutaka Ohno et Hiroki Ago de l'Université de Kyushu, a démontré que l'utilisation de bisulfure de molybdène (MoS 2 ) au lieu du graphène comme matière active dans le générateur permet de générer plus de 5 volts d'électricité à partir d'une gouttelette liquide.

"Pour utiliser MoS 2 pour le générateur, il était nécessaire de former un MoS monocouche de grande surface 2 film sur un film plastique. Avec les méthodes conventionnelles, cependant, il était difficile de faire pousser du MoS 2 uniformément sur un substrat de grande surface, " déclare le professeur Ohno de l'Institut des matériaux et des systèmes pour la durabilité de l'Université de Nagoya. " Dans notre étude, nous avons réussi à fabriquer cette forme de MoS 2 film par dépôt chimique en phase vapeur utilisant un substrat de saphir avec de l'oxyde de molybdène (MoO 3 ) et des poudres de soufre. Nous avons également utilisé un film de polystyrène comme matériau porteur pour le MoS 2 film, afin que nous puissions transférer le MoS synthétisé 2 film à la surface du film plastique assez facilement."

Le générateur nouvellement développé est suffisamment flexible pour être installé sur la surface intérieure incurvée de la plomberie, et devrait donc être utilisé pour alimenter les appareils IoT utilisés dans les liquides, tels que les pluviomètres auto-alimentés et les moniteurs de pluie acide, ainsi que des capteurs de qualité de l'eau qui peuvent générer de l'énergie à partir des eaux usées industrielles tout en les surveillant.

Le professeur Ohno dit, "Notre MoS 2 le nanogénérateur est capable de récolter de l'énergie à partir de multiples formes de mouvement liquide, y compris les gouttelettes, pulvérisation, et les vagues de la mer. Dans une perspective plus large, ce dispositif pourrait également être utilisé dans des applications impliquant l'hydrodynamique, comme la production d'électricité à partir de l'eau de pluie et des chutes d'eau."