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Comment transformer son corps en batterie

MURIEL VÉRICOURT ET RIDHA LOUKIL redaction@industrie-technologies.com

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Mécanique, thermique, mais aussi chimique : le corps humain déborde d'énergie, convertissable en électricité. Les montres récupérant l'énergie des mouvements sont bien connues. Dans la même veine, des interrupteurs sans fil et des télécommandes puisent leur courant dans la pression exercée par les doigts ou la chaleur de la peau. Et l'imagination des scientifiques court : chaussures, sacs, orthèses et autres systèmes de récupération fleurissent dans les laboratoires depuis que ces travaux, initiés à la fin des années 1990 pour les militaires, ont attiré l'attention des fabricants d'implants médicaux et de produits électroniques portables.

EN CAPTANT LES MOUVEMENTS

Comment ça marche ? Grâce à des matériaux piézoélectriques qui transforment les mouvements (marche, respiration...) en électricité. Dispositif utilisé Des chercheurs du MIT et des industriels de la sociétéThe Electric Shoe Company ont intégré ces systèmes dans des semelles de chaussure. Où ça en est ? Au stade de démonstration. Puissance générée : 1,3 milliwatt. Application : Alimentation d'émetteur RFID, de téléphone portable ou d'un dispositif médical implanté sous la peau. Que reste-t-il à faire ? Obtenir des puissances plus élevées en valorisant mieux les mouvements du corps. Sur le même principe : Pour optimiser la récupération d'énergie, des chercheurs du MIT ont récemment créé des nanorubans de titano-zirconate de plomb insérés dans une feuille de silicone.

PAR RÉACTION CHIMIQUE

- Comment ça marche ? En jouant sur la différence de potentiel électrique entre la réaction d'oxydation du glucose dans le sang et la réduction de l'oxygène. - Dispositif utilisé : Deux électrodes à la surface desquelles des enzymes catalysent les réactions d'oxydoréduction. - Où ça en est ? Une équipe du CNRS a mis à profit l'oxygène et le glucose issus de la photosynthèse dans un cactus pour produire de l'énergie, et a réitéré l'exploit in vitro avec un liquide ayant les concentrations en oxygène et en glucose du sang. - Puissance générée : 9 µW/cm2 dans le cactus. - Application : Alimentation des capteurs à glucose des patients diabétiques, aujourd'hui confiée à une batterie fixée au bras. - Que reste-t-il à faire ? Augmenter puissance et voltage en modifiant génétiquement les enzymes et en optimisant les électrodes et leur revêtement. - Sur le même principe : Aucun projet pour l'instant.

EN JOUANT SUR LES ÉCARTS DE TEMPÉRATURE

- Comment ça marche ? L'énergie vient de la différence de température entre le corps (37 °C) et l'air ambiant. - Dispositif utilisé : Un transducteur thermoélectrique fonctionnant par effet Seebeck (deux métaux aux caractéristiques thermoélectriques différentes génèrent une tension électrique à partir d'un écart de température). -Où ça en est ? En démonstration au MIT. - Puissance générée : Quelque 100 mW pour une différence de 1 ou 2 °C. - Application : Alimentation de capteurs et implants médicaux. -Que reste-t-il à faire ? Miniaturiser le dispositif de récupération et optimiser le stockage. - Sur le même principe : La montre Thermic de Seiko lancée en 1998.

SELON LE PRINCIPE DE LA DYNAMO

- Comment ça marche ? Les mouvements servent de moteur à un générateur électromagnétique qui fonctionne sur le principe de la dynamo, via la rotation ou le déplacement d'un aimant à l'intérieur d'un champ magnétique, créant un courant induit dans un circuit secondaire. - Dispositif utilisé : Une orthèse posée sur le genou récupère l'énergie lorsque la jambe est pliée. - Où ça en est ? Au stade du développement au Canada par l'université Simon Fraser. - Puissance générée : Environ 5 W. - Application : Alimentation d'un téléphone mobile. - Que reste-t-il à faire ? Miniaturiser et alléger le dispositif, qui pèse 1,6 kg. - Sur le même principe : Un sac à dos développé à l'université de Pennsylvanie, les montres Kinetic de Seiko et Autoquartz de Swatch.

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