Les futures maisons intelligentes pourraient être alimentées par des appareils électroniques construits sur des pierres

Les futures maisons intelligentes pourraient être alimentées par des appareils électroniques construits sur des pierres

Des dispositifs de microénergie interconnectés construits sur des dalles de marbre créent des systèmes d’alimentation 3D personnalisables. Le crédit: ACS Nano

Et si vous pouviez alimenter les thermostats intelligents, les haut-parleurs et les lumières de votre maison avec un comptoir de cuisine ? Les pierres, telles que le marbre et le granit, sont des matériaux naturels et écologiques que de nombreuses personnes qui construisent ou rénovent des maisons utilisent déjà. Maintenant, dans une étape vers l’intégration du stockage d’énergie avec ces matériaux, les chercheurs ont fabriqué des microsupercondensateurs sur la surface des carreaux de pierre. Les appareils, signalés dans ACS Nanosont durables et facilement évolutifs pour des alimentations 3D personnalisables.

Ce serait pratique si les surfaces des pièces pouvaient charger des appareils domestiques intelligents ou d’autres petits appareils électroniques sans être connectés au réseau électrique. Et bien que la pierre soit un matériau largement utilisé pour les sols, les comptoirs et les dosserets décoratifs, elle n’a pas été intégrée aux dispositifs de stockage d’énergie, tels que les batteries et les condensateurs.

Mais les pierres, même celles qui sont polies et semblent lisses, ont des bosses et des creux microscopiques, ce qui rend difficile le collage des composants électriques. Les chercheurs ont récemment découvert comment placer des microsupercondensateurs, qui ont des taux de charge et de décharge rapides et un excellent stockage d’alimentation, sur des surfaces irrégulières avec des lasers. Ainsi, Bongchul Kang et ses collègues ont voulu adapter cette approche pour construire des microsupercondensateurs sur du marbre.

Les chercheurs ont modelé une solution de nanoparticules d’oxyde de cuivre sur un carreau de marbre en deux côtés en forme de peigne dont les dents étaient intercalées. Ils ont pointé un laser proche infrarouge sur les nanoparticules, produisant des électrodes de cuivre pur qui étaient poreuses, hautement conductrices et fortement attachées à la surface de la pierre.

Pour former le microsupercondensateur, les chercheurs ont déposé de l’oxyde de fer sur l’une des électrodes pour former une cathode, et de l’oxyde de manganèse sur l’autre pour former une anode. La couche d’électrolyte reliant les électrodes était constituée d’une solution de perchlorate de lithium et de polymère. Lors des tests, l’appareil a conservé une capacité de stockage d’énergie élevée même après 4 000 cycles de charge-décharge. Lorsque plusieurs dispositifs à microénergie étaient reliés ensemble dans un réseau trois par trois, suffisamment d’énergie était stockée pour allumer une LED.

De plus, les dispositifs de stockage d’énergie en pierre étaient exceptionnellement durables contre les chocs violents et pouvaient être rapidement recyclés. Les chercheurs affirment que les dispositifs de microénergie en pierre pourraient fournir une alimentation haute performance, personnalisable et facilement accessible à partir de matériaux de construction naturels


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Plus d’information:
Seunghyun Back et al, Module de pierre microsupercapacitif pour le stockage de l’énergie naturelle, ACS Nano (2022). DOI : 10.1021/acsnano.2c01753

Fourni par American Chemical Society

Citation: Les futures maisons intelligentes pourraient être alimentées par de l’électronique construite sur des pierres (11 juillet 2022) récupéré le 11 juillet 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-07-future-smart-homes-powered-electronics.html

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