Disposer d’une source d’énergie autonome que l’on peut reconstituer continûment sans avoir besoin d’une batterie est le souhait de beaucoup d’utilisateurs de petites installations électriques. Les recherches d’une équipe américaine vont peut être contribuer à le réaliser.
En effet, une méthode, simple en principe, est décrite dans un article que viennent de publier dans Nature des chercheurs du Georgia Institute of Technology à Atlanta aux USA (Yong Qin et al., "Microfibre-nanowire hybrid structure for energy scavenging", Nature, 451, p.809, 14 February 2008.). Celle-ci est basée sur la mise en oeuvre de l’effet piézoélectrique: si l’on impose une déformation mécanique à certains cristaux (par exemple du quartz, cette propriété est utilisée dans les sonars), des charges électriques vont être déplacées au sein du cristal et pourront donner naissance à un courant électrique (de faible intensité) dans un circuit extérieur. En couplant les propriétés piézoélectriques et semi-conductrices de l’oxyde de zinc, les chercheurs de Giorgia Tech, ont mis au point un dispositif constitué de deux fibres de kevlar sur lesquelles ils on fait "pousser" des nanofibres d’oxyde de zinc (les fibres ont une longueur de 3,5 microns et un diamètre de 50 à 200 nanométres). En frottant les fibres les unes sur les autres, l’énergie mécanique de frottement est convertie en électricité, les charges électriques positives et négatives induites par le frottement étant séparées grâce aux propriétés semiconductrices du matériau et peuvent débiter dans un circuit extérieur. Cette expérience permet d’envisager la fabrication d’un vêtement à partir d’un tissu dont les fibres seraient recouvertes de nanotubes d’oxyde de zinc qui produiraient un petit courant électique lorsqu’elles seraient déplacées par frottement (lors de mouvement de marche ou par l’effet du vent). La tension électrique dépend de la taille des nanotubes (elle est de quelques millivolts) mais l’intensité du courant est proportionnelle au nombre de fibres. Selon les chercheurs, on pourrait récupérer une puissance de 20 à 80 mW par métre carré de tissu. Ces nouvelles sources d’énergie auraient sans doute des application medicales (alimenter un capteur médical par un vêtement en permanence) ou dans les télecommunications.
Les nanomatériaux ne résoudront probablement pas la question énergétique mais ils peuvent apporter des solutions originales à des problémes techniques très spécifiques lorsqu’on a besoisn, par exemple, d’une petite source permanente d’énergie en l’absence d’un réseau électrique ou de batteries aisément rechargeables.