13.07.2022 - American Chemical Society (ACS)

Les futures maisons intelligentes pourraient être alimentées par des appareils électroniques construits sur des pierres

Les dispositifs de micro-énergie en pierre pourraient fournir une énergie performante, personnalisable et facilement accessible à partir de matériaux de construction naturels

Et si vous pouviez alimenter les thermostats, les enceintes et les lumières intelligentes de votre maison avec un comptoir de cuisine ? Les pierres, comme le marbre et le granit, sont des matériaux naturels et écologiques que de nombreuses personnes construisant ou rénovant des maisons utilisent déjà. Aujourd'hui, dans le but d'intégrer le stockage d'énergie à ces matériaux, des chercheurs ont fabriqué des microsupercondensateurs à la surface de carreaux de pierre. Ces dispositifs, présentés dans ACS Nano, sont durables et faciles à mettre à l'échelle pour créer des alimentations 3D personnalisables.

Il serait pratique que les surfaces des pièces puissent recharger des appareils domestiques intelligents ou d'autres petits appareils électroniques sans être connectés au réseau électrique. Et bien que la pierre soit un matériau largement utilisé pour les sols, les comptoirs et les dosserets décoratifs, elle n'a pas été intégrée à des dispositifs de stockage d'énergie, tels que des batteries et des condensateurs. Mais les pierres, même celles qui sont polies et semblent lisses, présentent des bosses et des creux microscopiques, ce qui rend difficile l'adhésion de composants électriques. Des chercheurs ont récemment découvert comment placer des microsupercondensateurs, qui présentent des taux de charge et de décharge rapides et un excellent stockage de l'alimentation électrique, sur des surfaces irrégulières à l'aide de lasers. Bongchul Kang et ses collègues ont donc voulu adapter cette approche pour construire des microsupercondensateurs sur du marbre.

Les chercheurs ont modelé une solution de nanoparticules d'oxyde de cuivre sur un carreau de marbre en deux faces en forme de peigne dont les dents étaient intercalées. Ils ont dirigé un laser proche de l'infrarouge sur les nanoparticules, produisant ainsi des électrodes de cuivre pur poreuses, hautement conductrices et fortement attachées à la surface de la pierre. Pour former le microsupercondensateur, les chercheurs ont déposé de l'oxyde de fer sur l'une des électrodes pour former une cathode, et de l'oxyde de manganèse sur l'autre pour former une anode. La couche d'électrolyte reliant les électrodes était constituée d'une solution de perchlorate de lithium et de polymère. Lors des tests, le dispositif a conservé une grande capacité de stockage d'énergie même après 4 000 cycles de charge-décharge. Lorsque plusieurs dispositifs de micro-énergie ont été enfilés ensemble dans un réseau de trois par trois, l'énergie stockée était suffisante pour allumer une LED. En outre, les dispositifs de stockage d'énergie en pierre étaient exceptionnellement résistants aux chocs et pouvaient être rapidement recyclés. Selon les chercheurs, les dispositifs de micro-énergie en pierre pourraient fournir une énergie performante, personnalisable et facilement accessible à partir de matériaux de construction naturels.

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.

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