La recherche identifie une conception spéciale «forêt» constituée de nanotubes pliés qui révolutionne l'alimentation des appareils du futur.
Le nouveau supercondensateur fait preuve d'une grande performance et stabilité, même lorsqu'il est "étiré" et replié sur lui-même à plus de 800% de sa taille d'origine.
Les résultats d'une équipe de recherche financée par le Département américain de l'agriculture et publiés dans la revue Advanced Energy Materials pourraient déclencher le développement de nouveaux systèmes électroniques élastiques et portables et de dispositifs biomédicaux avancés.
"La clé du succès est l'approche innovante du pliage de ces nanotubes de carbone sur plusieurs couches, pour créer de véritables nanoforêts", dés Changyong Cao, directeur de projet à la Michigan State University.
Imaginez des patchs cutanés intelligents qui se nourrissent d'eux-mêmes tout en surveillant l'état de guérison d'un patient brûlé.
"Plutôt que d'avoir une seule couche rigidement préformée et limitée dans la phase de fabrication, notre conception tridimensionnelle permet aux nanotubes de carbone de conserver une excellente conductivité électrique tout en gagnant en efficacité, fiabilité et robustesse."
La plupart du public connaît le concept de "wearable device" depuis l'avènement des montres intelligentes, des appareils en contact avec nos téléphones portables : c'est un premier exemple basique qui nous montre déjà deux appareils qui ont besoin d'énergie.
Imaginez maintenant des patchs spéciaux en "peau intelligente", capables d'évaluer en temps réel le rétablissement d'un brûlé sans avoir besoin d'alimentation électrique : c'est le futur que peut contribuer à créer l'invention de Changyong Cao.
Dans le domaine médical, les dispositifs électroniques élastiques et portables à l'étude doivent "s'étirer" pour se conformer à des surfaces de toutes sortes, pour s'intégrer dans les organes et tissus biologiques et communiquer "de l'intérieur" les conditions des patients ou l'existence d'une maladie .
Le problème actuel est la nutrition
juste pour donner une idée, il est actuellement compliqué d'équiper un patient avec des appareils "légers", si ensuite pour les garder allumés ils devront toujours emporter des batteries lourdes qui nécessitent un entretien continu.
Les développements de cette nouvelle invention sont les premiers à utiliser des nanotubes repliés sur eux-mêmes pour former de petits arbres dans une forêt « haute » d'à peine 10 à 30 nanomètres.
Changyong Cao, Université de Michigan.
D'autres conceptions perdent en efficacité et ne peuvent être étirées que dans une direction, d'autres encore commencent à mal fonctionner au premier stress.
Avec la configuration "nanoforest", les batteries pourront développer la capacité de s'étirer et de changer comme une couverture, s'adaptant à n'importe quelle forme : ce sont des qualités qui dépassent de loin toutes celles des supercondensateurs actuels.
