Utiliser du métal liquide pour transformer le mouvement en électricité, même sous l’eau

Utiliser du métal liquide pour transformer le mouvement en électricité, même sous l'eau

Crédit : Vallée de Veenasri

Des chercheurs de la North Carolina State University ont créé un appareil souple et extensible qui convertit le mouvement en électricité et peut fonctionner dans des environnements humides.

“L’énergie mécanique, telle que l’énergie cinétique du vent, des vagues, des mouvements du corps et des vibrations des moteurs, est abondante”, déclare Michael Dickey, auteur correspondant d’un article sur le travail et professeur Camille & Henry Dreyfus de génie chimique et biomoléculaire à NC État. “Nous avons créé un appareil qui peut transformer ce type de mouvement mécanique en électricité. Et l’un de ses attributs remarquables est qu’il fonctionne parfaitement bien sous l’eau.”

Le cœur du récupérateur d’énergie est un alliage métallique liquide de gallium et d’indium. L’alliage est enfermé dans un hydrogel, un polymère souple et élastique gonflé d’eau.

L’eau dans l’hydrogel contient des sels dissous appelés ions. Les ions s’assemblent à la surface du métal, ce qui peut induire une charge dans le métal. L’augmentation de la surface du métal fournit plus de surface pour attirer la charge. Cela génère de l’électricité, qui est captée par un fil attaché à l’appareil.

“Comme l’appareil est mou, tout mouvement mécanique peut le déformer, y compris l’écrasement, l’étirement et la torsion”, explique Dickey. “Cela le rend polyvalent pour la récolte d’énergie mécanique. Par exemple, l’hydrogel est suffisamment élastique pour être étiré jusqu’à cinq fois sa longueur d’origine.”






Crédit : Université d’État de Caroline du Nord

Lors d’expériences, les chercheurs ont découvert que la déformation de l’appareil de quelques millimètres seulement génère une densité de puissance d’environ 0,5 mW m.-2. Cette quantité d’électricité est comparable à plusieurs classes populaires de technologies de récupération d’énergie.

“Cependant, d’autres technologies ne fonctionnent pas bien, voire pas du tout, dans des environnements humides”, explique Dickey. “Cette fonctionnalité unique peut permettre des applications allant des paramètres biomédicaux aux vêtements de sport en passant par les environnements marins. De plus, l’appareil est simple à fabriquer.

“Il existe un moyen d’augmenter la puissance, nous considérons donc le travail que nous avons décrit ici comme une démonstration de validation de concept.”

Les chercheurs ont déjà deux projets connexes en cours.

Un projet vise à utiliser la technologie pour alimenter des appareils portables en augmentant la puissance de sortie de la moissonneuse. Le deuxième projet évalue comment cette technologie pourrait être utilisée pour récolter l’énergie des vagues de l’océan.

L’article, “A Soft Variable-Area Electrical-Double-Layer Energy Harvester”, est publié dans la revue Matériaux avancés.


Actionneur souple à entraînement hydraulique développé


Plus d’information:
Veenasri Vallem et al, un récupérateur d’énergie électrique à double couche souple à surface variable, Matériaux avancés (2021). DOI : 10.1002/adma.202103142

Fourni par l’Université d’État de Caroline du Nord

Citation: Utiliser du métal liquide pour transformer le mouvement en électricité, même sous l’eau (2021, 31 août) récupéré le 31 août 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-08-liquid-metal-motion-electricity-underwater.html

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