La même électricité qui frappe vos doigts lorsque vous touchez le téléphone, ou qui fait coller les cheveux à un ballon, pourrait un jour alimenter l'électronique.
L'électricité statique est un phénomène relativement simple qui se produit lorsqu'il y a un déséquilibre des charges électriques à l'intérieur ou à la surface d'un matériau. Evidemment, tout le monde connaît ce clic un peu douloureux du bout des doigts. Cela est dû au fait que la charge s'accumule jusque-là, jusqu'à ce qu'elle ait l'occasion de sortir, formant un courant électrique. Mais que se passerait-il si les gens apprenaient à utiliser cette charge au lieu de la perdre?
C'est cette opportunité que les scientifiques de l'Université de Buffalo et de la Kansas State University ont décidé d'explorer.
«Presque tout le monde a dû recevoir un léger choc électrique d'une poignée de porte ou voir les cheveux des enfants coller à un ballon. Pour exploiter cette énergie dans notre électronique, nous devons mieux comprendre les forces motrices qui la sous-tendent », a déclaré James Chen, professeur adjoint de génie mécanique et aérospatial à la School of Engineering and Applied Sciences de l'Université de Buffalo.
L'étude a révélé que l'électricité statique est causée par de minuscules changements structurels.
Maintenant, Chen et son partenaire Zayd Leseman, professeur adjoint de mécanique et de génie nucléaire à la Kansas State University, travaillent à l'étude de l'effet triboélectrique. Ce terme décrit le phénomène où un matériau se charge électriquement après contact avec un autre matériau par friction.
«Friction entre les doigts et l'écran du smartphone. Friction entre le poignet et la montre. Même friction entre les chaussures et le sol. Ce sont toutes de grandes sources d'énergie potentielles qui peuvent être utilisées », a expliqué le scientifique.
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Bien que l'effet triboélectrique ait été décrit dans l'Antiquité, pour le comprendre, il a fallu l'émergence de la nanotechnologie, c'est-à-dire l'étude de très petites particules de matériaux.
«Les résultats de nos recherches apportent une réponse à cette ancienne énigme; ils peuvent combiner des théories existantes. Les résultats numériques sont cohérents avec les observations expérimentales publiées », a commenté Chen.
Les scientifiques utilisent à la fois des modèles informatiques et des expériences physiques pour développer des «nanogénérateurs triboélectriques» (TENG), capables de stocker de l'électricité statique.
L'étude a reçu un soutien de la National Science Foundation d'un montant de 400 000 $. Selon les chercheurs, les résultats de leurs travaux serviront des objectifs grandioses.
Ainsi, les résultats obtenus peuvent contribuer au développement de sources d'énergie plus durables et durables. En fin de compte, l'étude pourrait améliorer la sécurité économique et profiter à la société en réduisant le besoin de sources d'énergie traditionnelles, selon les scientifiques.
Étant donné que le besoin d'énergie ne cesse de croître à mesure que le monde devient de plus en plus technologique, l'électricité statique peut être une source supplémentaire très précieuse et pratique.
Natalia Golovakha
