Des montres sans pile : Une nouvelle technologie utilise des films fins pour générer de l'électricité à partir de la chaleur corporelle

Les générateurs thermoélectriques produisent de l'énergie en captant la différence de température entre une surface chaude et un environnement plus froid. Bien que ces dispositifs soient extrêmement prometteurs pour alimenter en continu des appareils électroniques portables en utilisant la chaleur du corps humain, leur fabrication sous forme de films minces et confortables a posé un défi scientifique de taille. Comme ces films sont exceptionnellement minces, la chaleur corporelle les traverse verticalement et passe dans l'air ambiant, un peu comme la chaleur qui s'échappe à travers une simple feuille de papier, sans sections chaudes et froides distinctes, ce qui limite la production d'électricité.

Jusqu'à présent, les ingénieurs contournaient ce problème en pliant les matériaux ou en construisant d'encombrantes structures tridimensionnelles en forme de piliers, ce qui sacrifiait malheureusement la légèreté et la souplesse des films. Pour résoudre ce problème, une équipe de chercheurs de l'université nationale de Séoul a mis au point une solution révolutionnaire qui maintient le dispositif complètement plat. Présenté dans la revue Science Advances, leur nouveau "générateur thermoélectrique pseudo-transversal" réoriente fondamentalement la façon dont l'énergie thermique se déplace.

Au lieu de laisser la chaleur s'échapper directement vers le haut et vers l'extérieur, les chercheurs ont conçu une base en silicone spécialisée et extensible. En incorporant des nanoparticules de cuivre conductrices de chaleur dans des sections spécifiques de cette base, ils forcent la chaleur corporelle à circuler latéralement le long du matériau. Ce mouvement latéral crée des zones chaudes et froides adjacentes sur la surface plane. Il imite un effet physique complexe où la chaleur et les courants électriques se déplacent à angle droit, ce qui permet d'obtenir un gradient de température utilisable uniquement grâce à la conception de la structure.

Comme l'ensemble du dispositif est fabriqué à l'aide d'un simple processus d'impression à base d'encre, il reste très flexible et évolutif. Les composants peuvent être assemblés de manière modulaire, un peu comme des blocs de construction, pour s'adapter à différentes formes et tailles. Cette nouvelle plateforme ouvre la voie à une nouvelle génération d'objets portables intelligents autoalimentés qui se posent confortablement sur la peau.