L'électricité statique ouvre la voie à de meilleures batteries
Selon une nouvelle étude, de nouvelles recherches sur les causes de l’électricité statique pourraient à terme aider à créer des sources d’énergie plus durables pour les petits appareils électroniques. Les résultats d’études suggèrent de minimes changements structurels qui se produisent à la surface des matériaux lorsqu’ils entrent en contact les uns avec les autres.
L’électricité statique pour de meilleures batteries
«Presque tout le monde a reçu un choc son doigt sur une poignée de porte ou vu les cheveux de l’enfant se coller à un ballon. Pour intégrer cette énergie dans notre électronique, nous devons mieux comprendre les forces motrices qui la sous-tendent », explique James Chen, professeur adjoint au département de génie mécanique et aérospatial de la School of Engineering et des sciences appliquées de l’Université de Buffalo.
Chen et Zayd Leseman, professeur associé en génie mécanique et nucléaire à la Kansas State University, mènent des recherches sur l’effet triboélectrique, un phénomène dans lequel un matériau se charge électriquement après avoir été mis en contact par friction avec un matériau différent.
Les experts connaissent l’effet triboélectrique depuis l’Antiquité, mais les outils permettant de le comprendre et de l’appliquer ne sont disponibles que depuis peu en raison de l’avènement de la nanotechnologie. «L’idée présentée par notre étude répond directement à cet ancien mystère et a le potentiel d’unifier la théorie existante. Les résultats numériques concordent avec les observations expérimentales déjà publiées », explique Chen.
Des nanogénérateurs triboélectriques
Cette recherche menée par Chen et Leseman est un mélange de disciplines, y compris la mécanique des contacts, la mécanique des solides, la science des matériaux, le génie électrique et la fabrication. Avec des modèles informatiques et des expériences physiques, ils ont conçu des nanogénérateurs triboélectriques capables de contrôler et de récolter l’électricité statique.
«La friction entre vos doigts et l’écran de votre smartphone, le frottement entre votre poignet et la smartwatch, même le frottement entre votre chaussure et le sol; ce sont d’excellentes sources potentielles d’énergie dans lesquelles nous pouvons puiser de l’électricité», a déclaré Chen. « En fin de compte, cette recherche peut accroître notre sécurité économique et aider la société en réduisant notre besoin de sources d’énergie conventionnelles. »
Selon M. Chen, les chercheurs présenteront davantage de résultats lors de la réunion de l’American Physical Society en mars.
Cette étude a été publiée dans Journal of Electrostatics.
Source: University at Buffalo via Futurity
Crédit photo : Pixabay