KRISS développe un métamatériau pour capturer et amplifier les micro-vibrations pour une meilleure récupération d'énergie

Institut coréen de recherche sur les normes et la science, Daejeon, Corée du Sud

Métamatériau développé par KRISS. (Image :Institut coréen de recherche sur les normes et la science)

L'Institut coréen de recherche sur les normes et les sciences (KRISS) a développé un métamatériau qui piège et amplifie les micro-vibrations dans de petites zones. Cette innovation devrait augmenter la puissance de production de la récupération d'énergie, qui convertit l'énergie de vibration gaspillée en électricité, et accélérer sa commercialisation.

La récupération d'énergie fait référence à une technologie qui convertit l'énergie gaspillée sous forme de chaleur, de lumière et de vibrations en énergie électrique. Bien que la production d'énergie solaire, qui utilise la lumière du soleil comme source d'énergie, soit couramment utilisée, elle pose des limites telles qu'une production incohérente et l'incapacité de produire de l'électricité dans certaines conditions météorologiques.

En revanche, l’utilisation de vibrations omniprésentes comme source d’énergie permet une production d’énergie stable sans contraintes environnementales environnantes. C'est pourquoi la récupération de l'énergie vibratoire continue de retenir l'attention en tant que future source d'énergie pour les capteurs de l'Internet des objets (IoT) qui nécessitent une alimentation électrique constante 24h/24 et 7j/7 et des dispositifs médicaux portables qui devraient mesurer la tension artérielle et les niveaux de sucre en temps réel.

Les principaux problèmes qui entravent la récupération de l’énergie vibratoire sont sa puissance de sortie inférieure et ses coûts de production plus élevés, ce qui en fait un mauvais candidat pour une application pratique. Même si la quantité d'énergie produite est proportionnelle à l'ampleur des vibrations récoltées, la plupart des vibrations que nous rencontrons dans la vie quotidienne sont infimes.

Pour surmonter ce problème important, de nombreux dispositifs de conversion, tels que des éléments piézoélectriques, doivent être installés à plusieurs endroits exposés à des vibrations relativement importantes.

Le métamatériau développé par KRISS piège et accumule en son sein les micro-vibrations et les amplifie plus de 45 fois. Cela permet de générer de l’énergie électrique à grande échelle par rapport au petit nombre d’éléments piézoélectriques utilisés. En appliquant la récupération des vibrations avec le métamatériau développé, l'équipe de recherche a réussi à générer plus de quatre fois plus d'électricité par unité de surface que les technologies conventionnelles.

En particulier, le métamatériau nouvellement développé présente une structure fine et plate de la taille d’une paume d’adulte, ce qui lui permet d’être facilement fixé à n’importe quelle surface où se produisent des vibrations. Comme sa structure peut être facilement modifiée pour s'adapter à l'objet auquel elle sera attachée, sa gamme d'applications est diversifiée, depuis les capteurs de diagnostic qui vérifient les dommages dans les immeubles de grande hauteur ou les grands ponts jusqu'aux petits biocapteurs qui surveillent l'état de santé des individus.

"Cette recherche est la première au monde à réussir à accumuler et à amplifier les vibrations à l'aide d'un métamatériau de surface qui emprisonne temporairement les vibrations", a déclaré Lee Hyung Jin, chercheur principal du groupe de métrologie acoustique, échographie et vibration du KRISS.

Le chercheur principal Seung Hong Min du groupe de métrologie non destructive a également exprimé son intérêt, commentant :« Les métamatériaux peuvent être utilisés pour développer des capteurs de haute précision et de haute sensibilité de nouvelle génération en amplifiant considérablement les vibrations ultrafines qui étaient difficiles à mesurer avec des capteurs conventionnels. »

Pour plus d'informations, contactez Eunhye Bae à Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer Javascript pour le visualiser..