En utilisant le principe de la triboélectricité, les chercheurs ont trouvé un moyen relativement simple et optimal de générer des charges électriques. Cette avancée pourrait permettre d’alimenter des appareils portables et d’autres appareils sans piles.
Dans le domaine de la production d’énergie propre, la triboélectricité est un domaine relativement inconnu. C'est fondamentalement la même chose que l'électricité statique : l'énergie est créée par friction lorsque deux surfaces frottent ou s'écartent. Bien que cette approche ne puisse pas générer de grandes quantités d’électricité et ne remplacera donc jamais les initiatives éoliennes, solaires, géothermiques et autres énergies vertes, elle pourrait trouver sa place dans des applications plus petites telles que les dispositifs médicaux et les technologies portables.
En fait, la triboélectricité a été utilisée pour développer des capteurs permettant de détecter les niveaux de mercure dans les aliments ; des dispositifs montés sur les arbres pour surveiller les incendies de forêt et capables de détecter le monoxyde de carbone et les changements de température ; et des fils spéciaux qui peuvent transformer n'importe quel tissu en une micro-centrale électrique. Des chercheurs de l’Université d’Alabama ont même créé un générateur triboélectrique peu coûteux en utilisant du ruban adhésif double face et un film plastique.
Aujourd’hui, une équipe de chercheurs de Bruxelles, d’Australie et de Hong Kong a découvert un autre secret de l’efficacité de l’effet triboélectrique. Après avoir expérimenté divers matériaux, les scientifiques ont créé des billes de plastique à l'échelle nanométrique en utilisant de la mélamine et du formaldéhyde. Ils ont ensuite découvert que la taille des billes hybrides était la clé du succès d’une génération efficace d’énergie triboélectrique.
Plus précisément, ils ont constaté que les billes plus grosses avaient tendance à avoir une charge négative, tandis que les billes plus petites avaient tendance à avoir une charge positive. En concevant un système appelé nanogénérateur triboélectrique (TENG), avec des billes plus petites d'un côté du film et des billes plus grosses de l'autre, ils affirment qu'il peut produire plus d'électricité que les autres méthodes triboélectriques ne sont généralement capables de produire. Cela inclut les méthodes qui reposent sur le frottement de deux surfaces rugueuses pour créer une charge électrique. Il convient de noter que le courant de sortie mesuré au cours de l’expérience était uniquement en nanoampères, nous n’avons donc pas besoin de nous exciter trop.
Les billes ne frottent pas les unes contre les autres, ce qui signifie également qu'elles durent plus longtemps, des tests démontrant qu'elles peuvent résister à 10 000 cycles. Les chercheurs affirment également que les perles peuvent être produites sans utiliser de solvants, ce qui les rend moins coûteuses à fabriquer, et qu'en cas d'usure, elles peuvent être renouvelées avec simplement une couche de poudre.
"Notre étude montre que de petits changements dans la sélection des matériaux peuvent améliorer considérablement l'efficacité de la production d'énergie", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Ignaas Jimidar, de l'Université Libre de Bruxelles. "Cela ouvre de nouvelles possibilités d'utilisation des nanogénérateurs triboélectriques dans la vie quotidienne, sans recourir aux sources d'énergie traditionnelles."
Les résultats ont été détaillés dans un article publié dans la revue Small.