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Un module thermoélectrique souple pour transformer la chaleur du corps humain en électricité

Posté le par Arnaud Moign dans Matériaux, Biotech & chimie

Grâce au nouveau matériau composite qu’ils ont mis au point, des chercheurs suédois viennent de créer le premier module thermoélectrique étirable. Pour quelle application ? Par exemple transformer la chaleur du corps humain en électricité pour alimenter en énergie les vêtements connectés.

En plus d’être souple et étirable, ce matériau composite totalement nouveau présente des propriétés thermoélectriques et une conductivité électrique élevée. Autant de caractéristiques qui intéressent fortement l’industrie naissante des vêtements connectés ou wearables.

Un textile est qualifié d’intelligent lorsqu’il est capable d’interagir de manière active avec son environnement. Pour être “intelligent”, il doit intégrer de l’électronique, ce qui nécessite de développer des systèmes électroniques compatibles avec la notion de vêtement, c’est-à-dire souples et étirables. Pour y arriver, de nouveaux matériaux doivent aussi être conçus.

Un matériau totalement nouveau

Le PEDOT:PSS est le plus connu et le plus utilisé des polymères conducteurs, mais il a un défaut : sous forme de films, il est trop dur et trop fragile pour être utilisé dans les wearables. Pour résoudre ce problème, l’équipe de chercheurs du Laboratory of Organic Electronics de l’université de Linköping a développé un matériau composite associant les propriétés du PEDOT:PSS à un liquide ionique contenant du caoutchouc polyuréthane, une matière extrêmement élastique.

Un film composite peut-être étiré jusqu’à 600% de sa longueur initiale. Une fois relâché, il reprend une longueur légèrement supérieure. Credit : Linkoping University. Licence Creative Commons 4.0 Source : https://www.nature.com/articles/s41467-020-15135-w/figures/1

En plus d’être 100 fois plus souple et 100 fois plus étirable que le PEDOT:PSS, le composite qu’ils ont inventé peut aussi être imprimé sur des surfaces de nature variée. Ainsi, son application sur des surfaces flexibles ne pose plus de problème puisque le composite est largement capable de suivre le mouvement. Par ailleurs, le procédé qui permet de fabriquer ce matériau est à la fois économique et n’est pas dangereux pour l’environnement.

Un panel d’applications varié

Ce composite n’est qu’un exemple des possibilités offertes par l’idée initiale de cette équipe de chercheurs. En effet, le principe qui consiste à combiner des liquides ioniques, des polymères conducteurs et des élastomères peut être étendu à une très grande variété de matériaux. Une nouvelle famille de nanocomposites est en train de voir le jour et leur champ d’application est vaste : batteries, capteurs, générateurs thermoélectriques, supercondensateurs et d’une manière générale, toutes les applications qui nécessitent des conducteurs électriques qui soient à la fois élastiques et épais.

D’après la story de Monica Westman Svenselius, pour Linkoping University

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Posté le par Arnaud Moign


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