L'effet quantique convertit l'énergie ambiante directement en électricité
Un mécanisme qui pourrait alimenter la prochaine génération d'appareils sans pile
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Une nouvelle étude a révélé comment de minuscules imperfections et vibrations à l'intérieur d'un matériau quantique prometteur pourraient être utilisées pour contrôler un effet quantique inhabituel, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités pour des dispositifs de collecte d'énergie plus petits, plus rapides et plus efficaces.
Professeur Dongchen Qi
QUT
L'équipe internationale, dirigée par le professeur Dongchen Qi de l'école de chimie et de physique de la QUT et le professeur Xiao Renshaw Wang de l'université technologique de Nanyang à Singapour, a étudié le mécanisme régissant ce que l'on appelle l'effet Hall non linéaire (NLHE).
Contrairement à l'effet Hall classique, cette version quantique permet de convertir directement des signaux électriques alternatifs, comme ceux que l'on trouve dans les sources d'énergie sans fil ou ambiantes, en courant continu utilisable, sans avoir recours aux diodes traditionnelles ou à des composants encombrants.
"Le NLHE est un phénomène quantique sophistiqué de la physique de la matière condensée qui génère une tension perpendiculaire à un courant alternatif appliqué, même en l'absence de champ magnétique", a déclaré le professeur Qi.
"Cet effet nous permet de convertir des signaux alternatifs en courant continu, ce qui est nécessaire pour alimenter les appareils électroniques. En principe, cela signifie que des capteurs ou des puces pourraient fonctionner sans batterie, en puisant de l'énergie dans leur environnement".
L'équipe a étudié un matériau topologique de haute qualité connu pour ses propriétés électroniques inhabituelles et a constaté que le NLHE reste stable jusqu'à la température ambiante.
La direction et l'intensité de la tension générée sont également contrôlées par la température.
À basse température, de minuscules imperfections dans le matériau dominent le comportement. À mesure que le matériau se réchauffe, les vibrations naturelles du réseau cristallin prennent le dessus, entraînant un changement de direction du signal électrique.
"Une fois que l'on comprend ce qui se passe à l'intérieur du matériau, on peut concevoir des dispositifs qui en tirent parti", a déclaré le professeur Qi.
"C'est à ce moment-là que les effets quantiques cessent d'être abstraits et commencent à devenir utiles, permettant de futures applications allant des capteurs auto-alimentés et de la technologie portable aux composants ultra-rapides pour les réseaux sans fil de la prochaine génération.
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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