Des scientifiques de l'Université de Limerick ont mis au point une technique innovante permettant de générer une énergie durable à partir de cristaux organiques. Cette avancée dans la technologie piézoélectrique promet d'offrir des alternatives écologiques aux sources d'énergie traditionnelles.
Des chercheurs de l’Université de Limerick en Irlande ont développé une technique révolutionnaire pour générer de l’énergie écologique à l’aide de cristaux organiques, une avancée significative susceptible de révolutionner l’électronique grand public et les appareils médicaux.
Cette méthode innovante, mise au point par le laboratoire Actuate du département des sciences chimiques de l'université et de l'Institut Bernal, consiste à faire pousser des cristaux organiques capables de capter de l'énergie lorsqu'ils sont soumis à une pression. Cette énergie est produite en comprimant des molécules d'acides aminés, les composants fondamentaux des protéines du corps humain.
Appelé piézoélectricité, qui signifie en grec « électricité pressante », ce phénomène est généralement associé aux céramiques ou aux polymères, mais est également présent dans les biomolécules humaines.
L'équipe de recherche de l'UL a exploité cette propriété en utilisant des modèles informatiques prédictifs pour déterminer l'électricité générée par un matériau biologique sous pression. Le résultat est un matériau adapté à l'alimentation de capteurs dans l'électronique grand public et les appareils médicaux.
La dernière percée de l'équipe, comme publié dans la revue Physical Review Letters, leur permet de façonner ces cristaux avec des moules en silicium, leur donnant la configuration souhaitée.
Les applications potentielles vont des éléments des appareils médicaux aux composants des microphones de téléphone ou des capteurs de voiture. Ces disques et plaques de forme personnalisée peuvent générer une tension qui, si elle était amplifiée, pourrait alimenter des appareils électroniques en utilisant les forces physiques du quotidien.
Auteur principal Krishna Hari, doctorant à l'UL, a souligné l'importance de leur travail.
« La technique de moulage polyvalente que nous avons développée est une méthode de croissance à faible coût et à basse température qui ouvre la voie à l'introduction progressive des piézoélectriques biomoléculaires comme alternatives écologiques et à hautes performances aux céramiques actuellement utilisées », dit-elle dans un communiqué de presse.
Coauteur Sarah Guerin, professeure associée à l'UL qui a reçu le prix de la chercheuse en début de carrière de l'année 2023 décerné par Research Ireland (SFI), a exprimé son optimisme quant à l'impact potentiel de cette avancée..
« Nous espérons que cela changera la donne pour l’ensemble du domaine, car de nombreux scientifiques tentent de faire pousser des cristaux biologiques qui se comportent encore de manière chaotique », a déclaré Geurin dans le communiqué de presse. « Je suis impatient de voir si cette méthodologie va devenir une réussite pour d’autres personnes travaillant dans le domaine des piézoélectriques durables. »
Les implications de cette avancée s’étendent à l’élimination potentielle de matériaux nocifs pour l’environnement, tels que le plomb, des appareils électroniques grand public :
« L’UE réglemente l’utilisation du plomb, mais les capteurs piézoélectriques sont l’une des dernières technologies grand public autorisées à contenir cette substance, car il n’existe pas d’alternative à haute performance », a ajouté M. Guerin. « Chaque année, ces capteurs génèrent environ 4,000 XNUMX tonnes de déchets électroniques à base de plomb, et cette recherche a le potentiel d’éliminer ces déchets du processus de fabrication. »
Cette évolution promet une avancée significative vers des appareils électroniques plus durables, présentant une solution innovante à l’un des défis environnementaux persistants de l’industrie.