Une veste ou un jean pourraient-ils un jour alimenter votre téléphone portable et autres appareils électroniques ?
C'est l'objectif d'une équipe multidisciplinaire de scientifiques, notamment de l'Institut de recherche sur les matériaux flexibles de l'Université Heriot-Watt, qui sont à l'origine d'un nouveau projet visant à récolter l'énergie cinétique générée dans les vêtements grâce à la nanotechnologie de pointe.
Les universitaires, tous basés en Écosse et en Irlande, tentent de créer un système d'énergie autonome portable basé sur la friction. Ils utiliseront des nanogénérateurs de pointe, conçus pour capturer et réutiliser l'énergie cinétique des vêtements créés lorsque le porteur se déplace. En cas de succès, ces petits appareils discrets seront intégrés aux vêtements de tous les jours.
L'équipe dit que leur sans souci pourrait être disponible dès 2027 et capable d’alimenter une multitude d’appareils tels que des téléphones mobiles, des montres intelligentes et des tablettes.
Le professeur George Stylios de la School of Textiles and Design de Heriot-Watt dans les Scottish Borders dirige les aspects textiles du projet. Il étudie les moyens de développer et d'intégrer la technologie dans les vêtements.
Il a déclaré : « En tant qu'êtres humains, nous dépensons collectivement une énorme quantité d'énergie lorsque nous nous déplaçons, alors pourquoi ne pas la capturer et la mettre à profit ?
« Ceci profiterait non seulement à la planète dans notre lutte contre le changement climatique, mais apporterait également une commodité continue à la vie des gens.
"Le type et la mécanique du tissu, et surtout l'interaction de surface du tissu, sont essentiels pour nous permettre de générer suffisamment d'énergie par l'effet de couplage du mouvement et de la nanotechnologie pour générer une source d'électricité renouvelable."
Le projet est un mariage entre la science de pointe et le tissu.
De la même manière que l'électricité statique est créée, les scientifiques cherchent à optimiser le frottement généré entre deux matériaux afin de générer une charge. Ils développent un tissu flexible connu sous le nom de nanogénérateur triboélectrique, ou TENG en abrégé, pour exploiter et stocker cette source d'énergie durable.
Les tentatives précédentes pour créer des TENG en tissu ont échoué en grande partie parce qu'ils ne sont pas en mesure de générer une puissance adéquate. Mais ce dernier projet vise à utiliser des matériaux spécialisés pour maximiser la friction du tissu et concevoir un TENG hautement efficace avec des performances améliorées.
Le professeur Stylios poursuit : « Notre plus grand défi consiste à augmenter notre puissance de sortie afin d'en faire une option viable. Par exemple, les TENG textiles produisent actuellement une puissance de l'ordre du microwatt au milliwatt. Nous devons augmenter considérablement le niveau de friction afin d'atteindre une puissance de plusieurs centaines de milliwatts, ce qui est nécessaire pour alimenter la plupart des appareils mobiles.
« Notre réponse à ce problème est de créer un tissu de production d'énergie extrêmement efficace pour une utilisation dans chaque vêtement. Nous cherchons à optimiser la friction et à utiliser des techniques avancées de traitement des matériaux pour produire des surfaces qui fonctionnent sur des fibres de la taille du micron. »
Bien que l'idée de porter efficacement l'électricité stockée puisse sembler dangereuse, le professeur Stylios dit qu'il n'y a rien à craindre.
"Cette technologie est sûre à porter et à utiliser car les niveaux de sortie de courant sont très faibles et ne posent aucun problème à l'utilisateur", a-t-il déclaré.
«L'accent serait mis sur les zones de contact maximal avec le corps, comme sur le côté des coudes.
« Une fois que nous avons généré et stocké cette énergie, la question est de savoir comment la transférer dans des appareils mobiles ? Nous avons plusieurs façons de le faire. Premièrement, nous pouvons stocker l'électricité dans un petit polymère batterie sur les vêtements eux-mêmes, mais ma préférence va à la deuxième option consistant à transférer directement l'électricité sans fil, en portant simplement notre téléphone dans notre poche.