Des chercheurs japonais de l’Institut national des sciences des matériaux (NIMS) et de l’Institut national des sciences et technologies industrielles avancées (AIST) ont développé un matériau électret liquide capable de retenir semi-durablement l’électricité statique.
Ils ont ensuite combiné ce matériau avec des électrodes souples pour créer le premier appareil pliable et extensible alimenté par vibrations au monde. Parce que cet appareil est hautement déformable et capable de convertir des vibrations très subtiles en signaux électriques, il peut être applicable au développement d’appareils de soins de santé, tels que des capteurs de rythme cardiaque et d’impulsion auto-alimentés.
Les matériaux électret conventionnels sont solides ou sous forme de film, et en tant que tels sont inflexibles et incapables de se déformer en formes complexes, les rendant impropres à être utilisées dans le développement de capteurs cardiaques et de pouls portables. Un grand intérêt existe donc dans le développement de dispositifs flexibles et extensibles alimentés par vibrations qui peuvent être transformés en une variété de formes et utilisés comme tels capteurs.
Ce groupe de recherche a protégé la porphyrine – un composé organique – avec une structure flexible mais isolante , développant ainsi un matériau liquide à température ambiante qui est capable de retenir de manière stable la charge statique sur l’unité de porphyrine. Le groupe a ensuite développé un appareil pliable et extensible alimenté par vibrations. Tout d’abord, une haute tension a été appliquée à ce matériau liquide, le chargeant ainsi électriquement. Le matériau liquide a ensuite été laissé à tremper dans un textile extensible et le textile imbibé a ensuite été pris en sandwich entre des électrodes souples en polyuréthane intégrées avec des fibres argentées comme matériau de câblage. Lorsque la surface de l’appareil est pressée du bout des doigts, il génère une tension dans une plage de ± 100-200 mV et fonctionne de manière stable pendant au moins 1,5 mois.
Dans de futures recherches, le groupe espère parvenir à un usage médical de cet appareil en améliorant la capacité du matériau à électret liquide à retenir l’électricité statique et en apportant des modifications aux techniques de traitement appliquées à l’appareil. Le groupe poursuivra également l’utilisation potentielle de cet appareil à vibration comme source d’alimentation pour les appareils IoT en le combinant avec un système de conversion tension-courant et un condensateur, etc.
Source: https://phys.org/ – 29/12/19