L'Unifr capture l'énergie invisible de nos appareils

Des scientifiques de l’Université de Fribourg (UNIFR) ont découvert un matériau permettant de convertir le bruit de fond électromagnétique qui nous entoure en signaux et courants électriques. Cela pourrait permettre de faire fonctionner des appareils électroniques sans batterie, source lumineuse ni entraînement mécanique.

Nous sommes constamment entourés d’un bruit électromagnétique de fond provenant de téléphones portables, de routeurs Wi-Fi, de lignes électriques ou de sources naturelles. Un bruit que nous considérons souvent comme une perturbation inutile, voire comme dangereux, a indiqué mercredi l'UNIFR dans un communiqué.

Le matériau produit par les scientifiques est basé sur un film mince multicouche fait de cuprates supraconducteurs et de manganites magnétiques. Lorsqu’il est refroidi à -153 °C, le système se met à générer spontanément un courant direct pouvant aller jusqu’à plusieurs dizaines de millivolts.

"Nous ne nous attendions pas à ce qu'une telle tension apparaisse, ni à ce qu’elle soit aussi stable et reproductible", indique Subhrangsu Sarkar, post-doctorant au Département de physique de l'UNIFR et coauteur de l’étude.

Suffisamment puissante pour alimenter un circuit externe, cette tension donne la possibilité de convertir efficacement des fluctuations électromagnétiques ambiantes en énergie électrique utilisable. "Il n’y a ni batterie, ni lumière, ni gradient thermique. Et pourtant, nos mesures montrent qu’un courant circule, c’est un résultat saisissant", précise Subhrangsu Sarkar.

Applications possibles

Contrairement à des phénomènes similaires observés dans certains supraconducteurs conventionnels, cet effet ne requiert aucun champ magnétique et persiste sur une large plage de températures, selon ces travaux publiés dans la revue Nature Communications.

L’équipe envisage des applications telles que des capteurs auto-alimentés, des éléments de mémoire et des appareils de récupération d’énergie pouvant fonctionner dans des conditions cryogéniques modérées que l’on atteint aisément avec de l’azote liquide.

"Ces résultats ouvrent la voie à la conception de dispositifs d’acquisition et de stockage de données indépendants d’une alimentation externe", note Christian Bernhard, professeur à l’UNIFR.

"Le courant produit est utilisable pour des interrupteurs avec de faibles résistances, on ne pourrait pas faire fonctionner un aspirateur ou une bouilloire avec cela", a-t-il précisé à Keystone-ATS.

Néanmoins, la méthode pourrait s’avérer utile pour des missions spatiales, de l’informatique quantique ou toute autre situation dans laquelle l’énergie est limitée, dans des zones de catastrophe ou dans des infrastructures critiques, par exemple.

L’étude révèle que des hétérostructures d’oxydes complexes peuvent fonctionner en tant que convertisseurs d’énergie actifs. Moyennant un développement supplémentaire, de tels systèmes pourraient apporter une contribution au nombre croissant d’appareils électroniques opérant sans sources d’énergie traditionnelles, selon les