Une nouvelle batterie peut être étirée à 300% de sa taille tout en fournissant de l'énergie. Image via Nature Communications / Xu et. Al.
Les plus grandes entreprises de technologie du monde semblent soudainement se fixer un seul objectif: revendiquer le contrôle des écrans et des ordinateurs qu’elles pensent porter prochainement. Google a récemment fait des vagues en recrutant des «explorateurs» pour essayer sa nouvelle technologie de smartphone à lunettes (appelée à juste titre «Google Glass»), tandis que le récent brevet d'Apple pour une montre informatisée en verre bombé a attiré l'attention du monde de la technologie.
Cependant, nombreux sont ceux qui ont noté que l'une des principales limites des technologies portables était la durabilité: il est difficile de construire un ordinateur puissant et petit capable de résister aux rigueurs imposées par l'usure quotidienne.
Une partie de ce problème de longue date pourrait être résolue par une technologie annoncée hier dans la revue Nature Communications : une batterie mince, extensible et flexible pouvant fournir de l'énergie tout en étant tirée à 300% de sa taille d'origine, puis se rétractant sans aucun dommage. Le dispositif, mis au point par une équipe de chercheurs de l’Université de l’Illinois, du Nord-Ouest et d’ailleurs, pourrait combler un vide crucial alors que les ingénieurs tentent de faire passer nos ordinateurs de téléphones et tablettes rigides à des plates-formes flexibles.
Le dispositif repose sur un processus que les chercheurs ont qualifié de «démêlés ordonnés». Ses composants de stockage d'énergie (petites batteries lithium-ion) sont imprimés sur un polymère extensible, connecté par de longs fils en forme de S. Lorsque le polymère est tiré, les fils agissent comme des ressorts, s’étendant pour couvrir une plus grande distance jusqu’à leur apprentissage complet.
«Lorsque nous étirons la batterie, les lignes d’interconnexion ondulées se déroulent, à l’instar du désenroulement du fil. Et nous pouvons étendre beaucoup le dispositif tout en conservant une batterie en état de fonctionner », a déclaré dans un communiqué Yonggang Huang, ingénieur chez Northwestern et co-auteur du journal.
Gros plan sur les circuits de la batterie, conçus pour se redresser lorsqu'ils sont étirés et se remettent en place. La ligne noire en bas à gauche ne représente que 2 millimètres. Image via Nature Communications / Xu et. Al.
De nombreux chercheurs ont déjà travaillé sur divers composants de l'électronique flexible, notamment un outil de chirurgie cardiaque spécialisé impliquant des capteurs et des instruments imprimés sur un cathéter à ballonnet étirable. Cet appareil, cependant, représente la première fois qu'ils ont compris comment appliquer les mêmes principes d'étirement aux batteries, en particulier.
Preuve de principe, cet appareil est très prometteur: il est extrêmement durable et fonctionne même lorsqu'il est étiré et tordu. De plus, les chercheurs disent que la conception pourrait intégrer la capacité de charge sans fil, avec des bobines inductives qui doivent simplement être en contact avec une alimentation plutôt que de devoir être branchées, comme des tapis de charge disponibles dans le commerce.
Actuellement, le prototype fournit bien trop peu d'énergie pour être utile à l'informatique - il ne peut alimenter une petite LED que 8 à 9 heures avant de devoir être rechargé - et ne peut effectuer que 20 cycles de recharge avant de commencer à perdre de la capacité totale. Mais avant de se dégrader, au moins, la quantité d'énergie est comparable à celle d'une batterie lithium-ion conventionnelle (du type utilisé dans la plupart des produits électroniques) de taille similaire, et les concepts utilisés devraient pouvoir fonctionner de manière similaire à une plus grande échelle.
«Les applications les plus importantes seront celles qui impliquent des dispositifs intégrés à l'extérieur du corps, sur la peau, pour la surveillance de la santé, du bien-être et de la performance», a déclaré à la BBC John Rogers de l'Université de l'Illinois, un autre co-auteur. À ce stade, il est difficile d’imaginer pleinement la gamme complète de dispositifs potentiels qui pourraient tirer parti de cette technologie, qui pourrait être intégrée à tout, des montres pour smartphones pliables aux implants biologiques comme les stimulateurs cardiaques.
