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Un sportif portant un wearable Shot Tracker

Nanotechnologies : leur impact sur les wearables

Une équipe conjointe de scientifiques américains et chinois ont mis au point un nano-générateur flexible qui serait capable de récolter l’énergie électrique d’un être humain en mouvement pour la rediriger vers les appareils électroniques, comme les objets connectés et les wearables, pour les recharger. 

Pour les adeptes d’une utilisation intensive de la technologie connecté, un poids se libère. Avec le développement d’une multitude de wearables (objets connectés portatifs) destiné à un usage quotidien, une question de fond s’impose : qu’en sera-t-il de l’autonomie de ces objets ? Si la question peut prêter à sourire, celle peut se révéler cependant bien plus critique si un objet possédant une fonction capitale chez la santé de son porteur s’avérait tomber à court de batteries. L’exemple des seniors est d’ailleurs l’argument le plus pertinent sur la question : dès lors, quels sont les axes de développement entre la nanotechnologie et l’IoT ?

Nanotechnologies et IoT : un mariage annoncé de longue date

Vêtements connectés, pare-brises intelligents permettant le système « tête haute » avec affichage de l’information à hauteur du conducteur…c’est un fait : les nanotechnologies donnent la réplique à l’IoT, et inversement.

The New Stack révèle cependant une utilisation inédite de ce partenariat technologique : la possibilité pour les wearables de se recharger via l’activité physique de leur porteur.

Fonctionnant sur le principe de la triboélectricité, qui traduit la production d’énergie via la friction de deux matériaux de nature différente, les nano-générateurs triboélectriques ne sont pas, à vrai dire, une découverte retentissante. Le chercheur responsable de l’étude, le professeur Zhong Lin Wang et ses collègues de la Georgia Tech travaillaient déjà sur une utilisation de ces nano-générateurs ou TENGs dès 2012. La véritable découverte réside en réalité dans le matériau que cette équipe a pu mettre au point pour contenir ces capteurs tout en conservant leurs capacités premières : une matière proche du papier et de sa flexibilité, permettant une utilisation bien plus variée que la précédente version.

La différence clé de ces travaux en comparaison avec ceux précédemment effectués est l’utilisation d’un conducteur [d’électricité] liquide à la place d’un conducteur solide dans la structure du nano-générateur. Cela donne une structure entièrement flexible, adaptable, et applicable à n’importe quel type de surface. Zhong Lin Wang, chercheur responsable de l’étude à IEEE Spectrum

Un nouvel axe d’innovation pour les wearables

Quel est donc ce liquide révolutionnaire ? L’eau. Provenant de nos robinets ou alors confondu dans une solution salée, ce conducteur électrique est enfermé à l’intérieur d’une minuscule capsule couverte de plastique polymérisé. Un revêtement qui permet non seulement d’être plus souple, mais aussi de posséder une meilleure capacité de captation d’énergie électrique.

La phase de test n’a pas tardé à montrer les fruits de cette innovation : après avoir créé une simulation à l’aide d’un patch de cette matière innovante disposé sous la chaussure d’un cobaye pour mesurer l’énergie déployée et récoltée, les scientifiques ont dès lors procédé à l’essai d’un prototype de bracelet connecté issu du même matériau. Résultat : chaque mouvement était en mesure d’allumer pas moins de 80 ampoules LED. Encourageant ? Pour l’équipe de scientifiques, ce n’est qu’un début. Ils affirment d’ailleurs déjà obtenir un début de solution pour augmenter de trois cents pour cent cette performance tout en conservant les capacités de base des capteurs.

Wearables et nanotechnologies
Le test de la chaussure montre l’efficacité du matériau.

À l’image d’une connectivité toujours plus grande de notre environnement, l’avantage de cette solution est qu’elle est transposable à n’importe quel secteur. Dans les infrastructures immobilières ou routières pour détecter leurs avaries, ou encore dans l’énergie, avec une utilisation envisageable dans le domaine de l’exploitation de la pression hydraulique.

La médecine reste néanmoins le domaine le plus susceptible d’être intéressé par cette innovation, tellement ses applications peuvent être nombreuses et variées, et surtout pertinentes comme un pansement connecté pour observer en temps réel la cicatrisation d’une lésion. Il serait rechargé par les gestes même minimes du patient. Dernier exemple, des wearables destinés à contrôler le taux d’insuline d’un diabétique de façon ininterrompue.

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