Le nouveau matériau pourrait être utilisé pour développer des dispositifs qui convertissent la tension artérielle en une source d'alimentation pour les stimulateurs cardiaques. Crédit :Image du stimulateur cardiaque par Lucien Monfils, sous licence Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported, 2.5 Générique, Licence générique 2.0 et 1.0 générique.
Un nouveau type d'ultra-efficace, le matériau nano-mince pourrait faire progresser l'électronique auto-alimentée, technologies portables et même fournir des stimulateurs cardiaques alimentés par les battements cardiaques.
Le matériau piézoélectrique souple et imprimable, qui peut convertir la pression mécanique en énergie électrique, a été développé par une équipe de recherche australienne dirigée par l'Université RMIT.
Il est 100, 000 fois plus fin qu'un cheveu humain et 800% plus efficace que les autres piézoélectriques basés sur des matériaux similaires non toxiques.
Surtout, les chercheurs disent qu'il peut être facilement fabriqué grâce à une méthode rentable et commercialement évolutive, utilisant des métaux liquides.
Le chercheur principal, le Dr Nasir Mahmood, a déclaré que le matériau, détaillé dans un nouveau Matériaux aujourd'hui étudier, a été une étape majeure vers la réalisation du plein potentiel du mouvement, dispositifs de récupération d'énergie.
"Jusqu'à maintenant, les piézoélectriques nano-minces les plus performants ont été basés sur le plomb, un matériau toxique qui n'est pas adapté à un usage biomédical, " Mahmood, un Vice-Chancellor's Research Fellow au RMIT, mentionné.
"Notre nouveau matériau est à base d'oxyde de zinc non toxique, qui est également léger et compatible avec le silicium, facilitant son intégration dans l'électronique actuelle.
"Il est si efficace que tout ce dont vous avez besoin est une seule couche de 1,1 nanomètre de notre matériau pour produire toute l'énergie nécessaire à un nanodispositif entièrement autonome."
Les applications biomédicales potentielles du matériau comprennent les biocapteurs internes et les biotechnologies autoalimentées, tels que les appareils qui convertissent la pression artérielle en une source d'alimentation pour les stimulateurs cardiaques.
Image agrandie montrant des feuilles nano-fines du nouveau type d'ultra-efficace, matériau piézoélectrique flexible et imprimable. Crédit :Université RMIT
Les piézoélectriques nano-minces pourraient également être utilisés dans le développement de capteurs d'oscillation intelligents pour détecter les défauts dans les infrastructures comme les bâtiments et les ponts, surtout dans les régions sujettes aux tremblements de terre.
Parmi les exemples de technologies de récupération d'énergie qui pourraient être fournies en intégrant le nouveau matériau, citons les chaussures de course intelligentes pour recharger les téléphones portables et les sentiers intelligents qui exploitent l'énergie des pas.
Nanogénérateur flexible :comment est fabriqué le matériau
Le nouveau matériau est produit en utilisant une approche d'impression de métal liquide, pionnier au RMIT.
L'oxyde de zinc est d'abord chauffé jusqu'à ce qu'il devienne liquide. Ce métal liquide, une fois exposé à l'oxygène, forme une couche nano-fine sur le dessus, comme la peau du lait chauffé lorsqu'il refroidit.
Le métal est ensuite roulé sur une surface, pour imprimer des feuilles nano-fines de la « peau » d'oxyde de zinc.
La technique innovante permet de produire rapidement des feuilles de matériau à grande échelle et est compatible avec tout procédé de fabrication, y compris le traitement roll-to-roll (R2R).
Les chercheurs travaillent désormais sur des détecteurs à ultrasons destinés à la défense et à la surveillance des infrastructures, ainsi que d'étudier le développement de nanogénérateurs pour la récolte d'énergie mécanique.
« Nous sommes impatients d'explorer les opportunités de collaboration commerciale et de travailler avec les industries concernées pour commercialiser les futurs nanodispositifs générant de l'énergie, " a déclaré Mahmoud.
