Des chercheurs de l'Université du Colorado à Boulder ont développé un nouveau dispositif portable à faible coût qui transforme le corps humain en batterie biologique.
L'appareil, décrit aujourd'hui dans la revue Science Advances, il est suffisamment extensible pour que vous puissiez le porter en bague ou en bracelet. Il puise dans la chaleur naturelle d'une personne, en utilisant un minuscule générateur thermoélectrique pour convertir la température centrale du corps en électricité.
"À l'avenir, nous voulons pouvoir alimenter des appareils électroniques portables sans batterie", dit-il. Jian Liang Xiao, auteur principal de la recherche et professeur agrégé au département de génie mécanique Paul M. Rady de l'Université du Colorado à Boulder.
Le concept de thermoélectrique portable
On dirait qu'il est sorti de la série de films The Matrix, où une race de robots asservit les humains pour récolter leur précieuse énergie organique. Xiao et ses collègues ne sont pas si ambitieux (et Dieu merci): leurs appareils peuvent générer environ 1 volts d'énergie pour chaque centimètre carré d'espace sur la peau, moins de tension par zone que celle fournie par la plupart des batteries existantes, mais toujours suffisante pour alimenter des appareils électroniques tels que des montres ou des trackers de fitness.
Les scientifiques ont déjà expérimenté des appareils portable des thermoélectriques similaires, mais celui de Xiao est élastique, peut se guérir s'il est endommagé et est entièrement recyclable. Cela en fait une alternative plus propre à l’électronique traditionnelle.
Chaque fois que vous utilisez une batterie, vous la videz et vous devrez éventuellement la remplacer. L'avantage de notre appareil thermoélectrique est que vous pouvez le porter et qu'il vous fournit une puissance constante
Jian Liang Xiao
Technologie de la peau
Ce projet n'est pas la première tentative de Xiao de fusionner l'humain et le robot. Lui et ses collègues ont déjà expérimenté la conception d’une « peau électronique », des appareils portables qui ressemblent et se comportent comme une vraie peau humaine. Cependant, même cette « peau Android » devait être connectée à une source d’alimentation externe pour fonctionner.
Et maintenant? La dernière innovation de l'équipe à partir d'une base fabriquée à partir d'un matériau élastique appelé polyamine. Les scientifiques insèrent ensuite une fine puce thermoélectrique les unes à côté des autres. Un réseau de puces toutes connectées par des fils de métal liquide. Le produit final ressemble à un croisement entre un bracelet en plastique et une carte mère d'ordinateur miniature, ou peut-être une bague en diamant de haute technologie.
"Notre conception rend l'ensemble du système extensible sans introduire trop de pression sur le matériau thermoélectrique, qui peut être très fragile", a déclaré Xiao.
Imaginez que vous êtes dehors pour faire du jogging. Pendant que vous faites de l'exercice, votre corps se réchauffe et rayonne de chaleur. L'appareil de Xiao capture ce flux d'énergie. Un mini générateur thermoélectrique en contact étroit avec le corps humain peut utiliser cette chaleur qui serait normalement dissipée dans l'environnement.
Une brique thermoélectrique
La modularité de ce système thermoélectrique peut varier en ajoutant ou en supprimant plusieurs blocs générateurs. "Ce que nous pouvons faire, c'est combiner ces unités plus petites pour obtenir une unité plus grande", explique Xiao. « C'est comme assembler un tas de petites pièces de Lego pour créer une grande structure. Cela vous offre de nombreuses options de personnalisation.
Xiao et ses collègues ont calculé, par exemple, qu'une personne qui marche vite pourrait utiliser un appareil de la taille d'un bracelet de sport typique. pour générer environ 5 volts d'électricité, ce qui est plus que ce que de nombreuses piles de montres peuvent collecter.
Les nouveaux appareils sont aussi résistants que les tissus biologiques. Si un appareil thermoélectrique portable se déchire, par exemple, vous pouvez pincer les extrémités cassées ensemble et elles se scelleront à nouveau en quelques minutes. Et à la fin du cycle, l'appareil peut être immergé dans une solution spéciale qui séparera les composants électroniques et dissoudra la base de polyamine: chacun de ces ingrédients peut être réutilisé.
