La recharge sans fil est de plus en plus courante dans les téléphones et autres appareils, mais elle est toujours freinée par une très courte portée – habituellement, l’appareil doit prendre place sur un socle spécifique, ce qui annule certains des avantages du sans fil. Dans une nouvelle étape vers une véritable recharge sans fil, les ingénieurs ont mis au point un dispositif ultra-mince qui capture les signaux Wi-Fi et les convertit en électricité.
Le nouveau système est basé sur des dispositifs existants appelés « antennes rectificatives », ou rectennes. Celle-ci capturent les ondes électromagnétiques dans l’air – comme les signaux Wi-Fi – et les convertissent en électricité à courant continu.
Mais la plupart d’entre elles sont rigides et, étant fabriquées avec de l’arséniure de silicium ou de gallium, sont les mieux adaptées à l’alimentation des petits appareils électroniques. L’équipe chargée de la nouvelle étude a donc entrepris de mettre au point une nouvelle rectenne suffisamment souple pour être adaptée à des dimensions beaucoup plus grandes.
Pour la nouvelle conception, l’équipe a fabriqué le redresseur – le composant qui convertit le courant – en bisulfure de molybdène (MoS2). Ce matériau semi-conducteur ne mesure que trois atomes d’épaisseur, ce qui le rend extrêmement flexible tout en conservant son efficacité.
L’équipe affirme que le redresseur MoS2 peut capter et convertir jusqu’à 10 GHz de signaux sans fil avec une efficacité d’environ 30 %. C’est beaucoup plus élevé que d’autres conceptions flexibles, et les chercheurs disent aussi que c’est plus rapide.
Cela dit, il n’est pas tout à fait comparable aux autres redresseurs, qui peuvent atteindre des rendements allant jusqu’à 60 %. Il produit également une quantité relativement faible d’électricité, soit environ 40 microwatts à partir d’une puissance Wi-Fi d’environ 150 microwatts.
Bien que ce ne soit pas grand-chose, il devrait suffire à alimenter de petits appareils électroniques portables ou médicaux, éliminant ainsi le besoin de piles.
L’équipe espère que ces inconvénients seront compensés par les autres avantages de la nouvelle conception, notamment sa souplesse et son évolutivité.
« Et si nous pouvions développer des systèmes électroniques que nous pourrions enrouler autour d’un pont ou couvrir une autoroute entière, ou les murs de notre bureau et apporter l’intelligence électronique à tout ce qui nous entoure » dit Tomás Palacios, co-auteur de l’étude. « Comment fournissez-vous de l’énergie pour ces appareils électroniques ? Nous avons trouvé une nouvelle façon d’alimenter les systèmes électroniques du futur – en récoltant l’énergie Wi-Fi d’une manière qui s’intègre facilement dans de vastes zones – pour apporter de l’intelligence à chaque objet autour de nous. »
Ensuite, l’équipe prévoit d’améliorer l’efficacité et de construire des systèmes plus complexes.
http://news.mit.edu/2019/converting-wi-fi-signals-electricity-0128
https://www.nature.com/articles/s41586-019-0892-1
