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Les sols en bois imprégnés de silicium et d’ions métalliques peuvent générer suffisamment d’énergie électrique à partir des pas humains pour allumer des ampoules LED. Les chercheurs espèrent qu’ils pourraient constituer une source d’énergie verte pour les habitations.

Un sol en bois génère de l’électricité

Certains matériaux peuvent générer une charge électrique lorsqu’ils entrent en contact avec un autre matériau de ce type et sont ensuite séparés, en raison d’un phénomène appelé effet triboélectrique. Les électrons sont transférés d’un objet à un autre et génèrent une charge. Les matériaux qui ont tendance à donner des électrons sont dits tribopositifs et ceux qui ont tendance à en recevoir sont dits tribonégatifs.

Guido Panzarasa, de l’ETH Zürich, en Suisse, et ses collègues ont découvert que, bien que le bois se situe au milieu de ce spectre et ne laisse pas facilement passer les électrons, il peut être modifié pour générer des charges plus importantes. L’équipe a infusé un panneau de bois avec du silicium, qui capte les électrons au contact d’un objet.

Un second panneau a été infusé avec des nanocristaux de zéolite imidazolate framework-8 (ZIF-8), un composé contenant des ions métalliques et des molécules organiques, et ces cristaux ont tendance à perdre des électrons. Ils ont appelé ce processus d’imprégnation « fonctionnalisation ».

L’équipe a constaté que ce traitement rendait un dispositif contenant ces deux panneaux de bois 80 fois plus efficace que le bois standard pour transférer les électrons, ce qui signifie qu’il était suffisamment puissant pour allumer des ampoules LED lorsque des pas humains compressaient ce dispositif et mettaient ces  deux panneaux de bois en contact.

Ce dispositif peut générer 24,3 volts

Panzarasa a déclaré : « le défi consiste à fabriquer du bois capable d’attirer et de perdre des électrons. L’approche de la fonctionnalisation est assez simple, et elle peut être mise à l’échelle industrielle. Ce n’est qu’une question d’ingénierie ».

L’équipe a constaté qu’un échantillon de 2 centimètres sur 3,5 centimètres soumis à une compression de 50 newtons – un ordre de grandeur inférieur à la force d’un pas humain – était capable de générer 24,3 volts. Un échantillon plus grand, de la taille d’une feuille de papier A4, a pu produire suffisamment d’énergie pour alimenter des lampes LED domestiques et de petits appareils électroniques tels que des calculatrices.

M. Panzarasa et son équipe espèrent maintenant mettre au point des revêtements chimiques pour le bois qui soient plus écologiques et plus faciles à fabriquer.

Cette recherche a été publiée dans Matter.

Source : New Scientist
Crédit photo : Pexels

martinTechnologie
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