Energie corporelle La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore …

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La petite histoire  Up Page Produire du courant électrique Des scientifiques de l'Institut Fraunhofer pour circuits intégrés (IIS) à Erlangen ont développé en septembre 2007 une méthode de production d'électricité à partir de la chaleur dégagée par le corps humain. Ils ont été aidés dans leurs recherches par leurs collègues de l'Institut Fraunhofer des techniques de mesures physiques (IPM) et de l'Institut Fraunhofer des techniques de fabrication et de recherche appliquée sur les matériaux (IFAM). Cette méthode repose sur l'utilisation de générateurs thermoélectriques (ou TEG) constitués d'éléments semi-conducteurs. Ces TEG sont capables de générer de l'énergie électrique à partir d'une différence de température entre une source froide et une source chaude. A l'avenir, ils pourraient ainsi alimenter notamment les appareils de mesure et de contrôle électronique connectés aux patients dans les services de réanimation.

Comprendre simplement  Up Page Vulgarisation, de 7 à 77 ans En règle générale, une différence de température de plusieurs dizaines de degrés est nécessaire pour produire du courant en quantités exploitables. La différence entre la température extérieure du corps humain et celle de son environnement n'est que de quelques degrés, permettant à un TEG classique de fournir des tensions de l'ordre de 200 millivolts. Mais le fonctionnement des appareils électroniques requiert au minimum 1 à 2 Volts. Les chercheurs allemands ont donc dû trouver une solution: "nous avons développé des circuits capables de fonctionner avec seulement 200 millivolts, en modifiant la manière dont sont combinés les divers éléments du circuit", explique Peter Spies, conducteur de projets à l'institut IIS. "Nous avons ainsi pu construire des systèmes électroniques entiers ne nécessitant pas de batterie interne mais tirant leur alimentation électrique directement de la chaleur corporelle". Les avancées se poursuivent dans ce domaine: il existe déjà des circuits fonctionnant avec une alimentation de 50 millivolts. Selon Peter Spies, une différence de température de seulement 0,5 degré devrait à l'avenir suffire à produire du courant. De nombreuses autres applications sont possibles : "la production d'électricité à partir de chaleur peut se faire partout où intervient une différence de température : que ce soit à la surface du corps humain, sur les systèmes de chauffage pour calculer les coûts de chauffage, dans les climatiseurs, ou encore pour contrôler la chaîne du froid dans le transport d'aliments réfrigérés".

Domaines de présence  Up Page Quand les vêtements génèrent de l'énergie électrique Au Georgia Institute of Technology à Atlanta, le professeur Zhong Lin Wang et son équipe sont en train de développer des fibres de Kevlar recouvertes de millions de nanofils d'oxyde de zinc (ZnO), qui génèrent du courant électrique grâce à l'effet piézoélectrique. Si l'on tisse ensemble de nombreuses paires de ces fibres génératrices dans des vêtements par exemple, on serait en mesure de récupérer l'énergie des mouvements de manière significative pour la transformer en énergie électrique. La recherche est soutenue par la National Science Fundation (NSF) et le Department of Energy (DoE). Ces fibres génératrices sont des fibres de Kevlar sur lesquelles on a "fait pousser" radialement des millions de nanofils de ZnO, leur donnant l'aspect de micro-goupillons pour tubes à essais recouverts de millions de poils. Pour cela, l'équipe de Wang dépose sur les fibres de Kevlar une couche de 100nm de ZnO par pulvérisation magnétron, et les plonge dans une solution chimique pendant 12h à 80°C : les nanofils alors obtenus font environ 3,5micro-m de long pour 50nm de diamètre. Lorsqu'une paire de fibres est soumise à une déformation, les nanofils de chaque fibre se frottent entre eux et se déforment, et grâce aux propriétés piézoélectriques propres au ZnO, des millions de charges électriques sont libérées. Pour créer un courant électrique à partir de ces charges, l'équipe de Zhong Lin Wang propose de recouvrir d'une couche de 300nm d'or l'une des deux fibres d'une paire. Comme l'oxyde de Zinc est un semi-conducteur et l'or un très bon conducteur, une barrière de Schottky est créée aux contacts métal (or)/ semi-conducteur (ZnO) des nanofils de chaque fibre, et permet ainsi au courant de circuler à travers la barrière de Schottky. L'énergie électrique peut être alors extraite du circuit électrique ainsi formé. L'équipe de chercheurs du Georgia Tech a mesuré pour le moment un courant de 4nA et une tension de sortie de 4mV à partir d'une paire de fibres d'un centimètre de long, et estime qu'un mètre carré de ces paires de fibres nanogénératrices tissées entre elles pourrait générer 80mW de puissance.

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Les références  Up Page Réseau Pepe BE Allemagne BE Etats-Unis   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

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