Dogan Presse Agence France | Actualite | Politique | Journal
 

  1. Accueil
  2. Technologie
  3. Un dispositif capable de convertir les signaux Wi-Fi en électricité grâce à de nouveaux matériaux

Un dispositif capable de convertir les signaux Wi-Fi en électricité grâce à de nouveaux matériaux

Une équipe de chercheurs du MIT, en collaboration avec d’autres scientifiques à travers le monde, ont développé un dispositif capable de convertir les signaux Wi-Fi en électricité. Composé de matériaux flexibles et peu coûteux, il pourrait alimenter différents équipements électroniques : des dispositifs portables (smartphones, ordinateurs), des appareils médicaux, et trouver bien d’autres utilités.

Qui ne rêverait pas d’un monde dépourvu de fils électriques (ainsi que des encombrants chargeurs qui vont avec) et de batteries/piles ? Un monde dans lequel vos principaux dispositifs électroniques portables (smartphone, ordinateur, ou tout autre périphérique portable) ne nécessiteraient pas de chargeur filaire, voire même aucune batterie, car constamment alimentable par Wi-Fi.

Des chercheurs du MIT, en collaboration avec d’autres universités de différents pays, ont fait un important pas en avant dans cette direction, en mettant au point le premier dispositif totalement flexible capable de convertir l’énergie des signaux Wi-Fi en électricité. Il permet déjà d’alimenter différents objets électroniques.

Les appareils qui convertissent les ondes électromagnétiques en courant continu sont appelés « antennes redresseuses » (rectennas en anglais). Les chercheurs ont mis au point un nouveau type d’antenne redresseuse, qu’ils ont décrit dans une étude publiée dans la revue Nature.

Le système est muni d’une antenne à radiofréquence (RF) flexible qui capture les ondes électromagnétiques — y compris les ondes Wi-Fi — et les restitue sous forme de courant électrique alternatif (en premier lieu). L’antenne est connectée à un dispositif récemment développé et constitué d’un semi-conducteur bidimensionnel de quelques atomes d’épaisseur. Le signal alternatif circule dans le semi-conducteur, qui le convertit alors en un courant continu. Il peut alors être utilisé pour alimenter des circuits électroniques en tout genre, ou pour recharger des batteries.

De cette manière, le dispositif capture et transforme de manière passive les signaux Wi-Fi omniprésents en un courant continu directement exploitable. De plus, il est flexible et peut être produit en rouleaux : il permet ainsi d’être facilement déployé sur de très grandes surfaces.

« Et si nous pouvions développer des systèmes électroniques qui entourent un pont ou couvrent une autoroute entière, ou les murs de notre bureau, et apportions une ´intelligence électronique´ à tout ce qui nous entoure ? Comment fournirions-nous l’énergie nécessaire à ces composants électroniques ? » déclare Tomás Palacios, co-auteur de l’étude, professeur au département de génie électrique et informatique et directeur du centre MIT/MTL pour les dispositifs à graphène et les systèmes 2D. « Nous avons mis au point un nouveau moyen d’alimenter les systèmes électroniques du futur – en exploitant l’énergie Wi-Fi, et de façon à pouvoir aisément déployer la technologie dans de vastes zones ».

Les premières applications prometteuses du projet proposé comprennent l’alimentation de produits électroniques flexibles et portables, de dispositifs médicaux et de capteurs pour « l’Internet des objets ». Les smartphones flexibles, par exemple, constituent un nouveau marché prometteur pour les grandes entreprises de technologie.

Lors d’expériences, l’appareil des chercheurs pouvait produire environ 40 microwatts de puissance lorsqu’il était exposé aux niveaux de puissance typiques des signaux Wi-Fi (environ 150 microwatts). C’est plus que suffisant pour allumer une LED ou piloter des puces de silicium.

Jesús Grajal, chercheur à l’Université technique de Madrid, explique également le potentiel de la transmission de données de dispositifs médicaux implantables. Par exemple, les chercheurs commencent à mettre au point des pilules pouvant être avalées par les patients et permettent de transférer les données relatives à la santé sur un ordinateur, à des fins de diagnostic.

« Idéalement, nous ne voulons pas utiliser de piles pour alimenter ces systèmes médicaux, car s’il y a une fuite de lithium, le patient peut en mourir », explique Grajal. « Il est bien préférable de récupérer l’énergie de l’environnement pour alimenter ces petits laboratoires situés à l’intérieur du corps, et communiquer des données à des ordinateurs externes ».

Comme leur nom le laisse deviner, les antennes redresseuses exploitent un composant indispensable appelé « redresseur », qui convertit le signal alternatif initialement obtenu (AC) en courant continu (DC).

Les redresseurs contenus dans les rectennas traditionnelles exploitent le silicium ou l’arséniure de gallium. Ces matériaux peuvent couvrir la bande Wi-Fi, mais ils sont rigides. Et, bien que l’utilisation de ces matériaux pour fabriquer de petits dispositifs soit relativement peu coûteuse, leur utilisation pour couvrir de vastes surfaces, telles que les façades des bâtiments et les murs, représenterait un coût prohibitif.

Les chercheurs tentent donc de résoudre ces problématiques depuis longtemps. Les quelques rectennas flexibles développées jusqu’à présent fonctionnent uniquement avec les basses fréquences et ne peuvent ni capter, ni convertir les signaux en gigahertz — la plage de fréquences où se situent la plupart des signaux de téléphones portables et Wi-Fi.

Pour contrer le problème, les chercheurs ont utilisé un nouveau matériau 2D appelé « disulfure de molybdène » (MoS2), qui, avec une épaisseur de seulement trois atomes, est l’un des semi-conducteurs les plus minces au monde.

L’équipe a utilisé un comportement singulier du MoS2 : exposés à certains produits chimiques, les atomes du matériau se réarrangent de manière à agir comme un commutateur, forçant une transition de phase d’un semi-conducteur à un matériau métallique. La structure résultante est connue sous le nom de diode Schottky, qui n’est autre que la jonction d’un semi-conducteur avec un métal.

« En transformant le MoS2 en une jonction de phase semi-conductrice-métallique 2D, nous avons construit une diode Schottky ultramoderne et ultra-mince, qui minimise simultanément la résistance en série et la capacité parasite », déclare Xu Zhang, auteur principal de l’étude et postdoctorant à l’EECS.

La capacité parasite est une situation inévitable en électronique, où certains matériaux stockent un peu de charge électrique, ce qui ralentit le circuit. Une capacité inférieure résulte donc en des vitesses de redressement accrues et des fréquences de fonctionnement plus élevées. La capacité parasite de la diode Schottky développée par les chercheurs, est inférieure d’un ordre de grandeur à celle des redresseurs flexibles les plus modernes. De ce fait, elle est donc beaucoup plus rapide à la conversion du signal, et cela lui permet de capturer et convertir des signaux d’une fréquence allant jusqu’à 10 gigahertz.

« Une telle conception a permis de créer un appareil totalement flexible et suffisamment rapide pour couvrir la plupart des bandes de radiofréquences utilisées par nos systèmes électroniques quotidiens, notamment le Wi-Fi, le Bluetooth, la LTE cellulaire et bien d’autres », explique Zhang.

Le travail présenté ici fournit un point de départ pour d’autres dispositifs flexibles permettant une conversion Wi-Fi—électricité avec un rendement et une efficacité remarquables.

Le rendement de conversion pour le périphérique actuel est de 40% (au maximum), et varie en fonction de la puissance d’entrée (celle du signal Wi-Fi capté). Avec un niveau de puissance Wi-Fi typique, l’efficacité du redresseur MoS2 est d’environ 30%. À titre de référence, les rectennas d’aujourd’hui (en silicium ou en arséniure de gallium), plus coûteuses et rigides, atteignent un rendement d’environ 50 à 60%. La technologie est donc déjà très prometteuse.

L’équipe prévoit maintenant de construire des systèmes plus complexes et d’améliorer le rendement du dispositif, afin de se rapprocher au maximum (dans un premier temps) de celui des dispositifs rigides actuels. Ce projet évoque quelque chose de très prometteur, et nous nous réjouissons donc de la suite, que nous ne manquerons pas de partager avec vous.


:

Photos de l'article

Video de l'article

Articles similaires

 
Zéro mortalité infantile, scolaire ou maternelle dans les montagnes de Granma

Zéro mortalité infantile, scolaire ou maternelle dans les

Fidel : l’enfant le plus brillant de Cuba du XXe siècle

Fidel : l’enfant le plus brillant de Cuba du XXe siècle

Epstein, un scandale américain

Epstein, un scandale américain

Migrants : 'Honte sur toi Europe !'

Migrants : 'Honte sur toi Europe !'

Il ne saurait y avoir de meilleure tribune que ce Forum pour ratifier que Cuba n’abandonnera ni ne trahira jamais ses principes ni le Venezuela

Il ne saurait y avoir de meilleure tribune que ce Forum pour

Pologne: La justice interdit une association de fans d'Adolf Hitler

Pologne: La justice interdit une association de fans d'Adolf

Europe

Hachd frappés: comment les USA se sont fait piéger ...

En décidant de mener des frappes contre les bases militaires de la Résistance irakienne, les Hachd al-Chaabi, (visiblement trois frappes contre trois bases en l'espace d'un mois, NDLR), et en essayant d'en faire endosser la responsabilité par Israël, les Américains ont commis une double erreur : Premièrement, ils ont aplani le terrain à leur expulsion d'un Irak où ils sont de moins en moins les bienvenus et deuxièmement ils ont exposé Israël à la riposte de la Résistance. Tout le monde sait que depuis 2003, date à laquelle l'Irak a été envahi militairement par les hordes yankees, le pa...

Espagne: Le parti libéral Ciudadanos rompt avec Manuel Valls après son choix d

RUPTURE Le parti politique qui avait soutenu Manuel Valls aux élections municipales de Barcelone a décidé de rompre avec l’ancien Premier ministre français après son vote pour Ada Colau

Fin d’idylle entre Valls et Ciudadanos. Lundi, le parti espagnol de Ciudadanos a annoncé qu’il se séparait de Manuel Valls. Les libéraux, qui avaient soutenu l’ancien Premier ministre aux municipales de Barcelone, n’ont pas accepté que ce dernier vote samedi en faveur de la maire sortante.

Contre l’avis du parti, Manuel Valls et deux autres des six élus sur sa liste ont apport&eacut...

L'autopsie confirme le suicide par pendaison de Jeffrey Epstein, ses avocats 'pa

Les premiers éléments de l'autopsie de Jeffrey Epstein accréditent la thèse du suicide. Les avocats du financier, pas convaincus de la cause ni des circonstances de la mort de leur client, souhaitent la poursuite de l'enquête.

Jeffrey Epstein se serait bien suicidé par pendaison. C’est en tout cas ce que révèlent les premiers éléments de l’autopsie, rendus publics le 16 août, par le médecin légiste en chef de New York, le docteur Barbara Sampson, dans un bref communiqué. «Après un examen méticuleux de toutes les informations de l’enquête, y co...

Celui qui danse est gagnant

Une plaque a été dévoilée au bas de la rue 23 en souvenir du 4 décembre 1969, jour du premier concert de l’orchestre Los Van Van, de Juan Formell, à l’occasion du Festival de la timba Por siempre Formell.

AUTANT de gens ne peuvent pas se tromper. Des gens qui, en 1969, à l’angle des rues 23 et P, se demandaient quel serait l’avenir de ce groupe que venait de créer ce musicien [Juan Formell] qui, depuis l’orchestre de la Revé, se préfigurait comme un rénovateur de la musique dansante, des gens qui sont venus plus tard par vagues successives et qui ont imprégné la...

Elles, au nom de la Patrie

Un groupe de 25 membres de la Fédération des femmes cubaines (FMC), ont été décorées des Ordres de « Mariana Grajales » et « Ana Betancourt » en reconnaissance de leur carrière remarquable, lors d'une cérémonie présidée par José Ramon Machado Ventura, deuxième Secrétaire du Comité central du Parti communiste de Cuba.

Un groupe de 25 membres de la Fédération des femmes cubaines (FMC), ont été décorées des Ordres de « Mariana Grajales » et « Ana Betancourt » en reconnaissance de leur carri&e...

Bientôt l’industrie 4.0?

« Le monde parle déjà de l'industrie 4.0. Il s’agit une industrie automatisée, numérisée, informatisée, en plein essor, qui utilise peu de personnel et permet d’obtenir de nombreux résultats productifs. Pour nous, c'est une opportunité : faire en sorte que les investissements introduisent de plus en plus de haute technologie à Cuba », a déclaré Jesus Otamendiz Campos, directeur de l'Emploi au ministère du Travail et de la Sécurité sociale.

De 1959 à ce jour, l'emploi et le droit au travail – consacrés dans le Code du travail et dans la nouve...

Des sanctions contre la dignité

Ce n'est pas un hasard si les administrations étasuniennes ont fait des sanctions économiques et financières leur principale arme avant de recourir aux guerres, aux invasions et aux bombardements.

USANT du vieux stratagème selon lequel les sanctions des États-Unis contre d'autres pays visent les dirigeants ou les gouvernements qui refusent de se soumettre à leur oukases impériaux, il se trouve à présent que le blocus total exercé contre la République bolivarienne du Venezuela est dirigé « contre Maduro » et non pas contre le peuple... Quelle ignominie !

Ce truc grotesque, que...

Saint-Ouen : deux nouvelles enquêtes ouvertes contre des policiers de la CSI 93

La Parisien révèle que de nouvelles enquêtes ont été diligentées par le parquet de Bobigny contre des membres de la CSI 93. C'est la troisième fois en un mois que l'on apprend l'implication possible de cette brigade dans des faits répréhensibles.

C’est un été mouvementé que connaissent les fonctionnaires de la Compagnie de sécurisation et d'intervention de Seine-Saint-Denis (CSI 93). Après l’interpellation violente du 9 août dernier à Saint-Ouen, où un homme s’est vu prescrire trois jours d'incapacité totale de travail (ITT) et pour laquelle...

Macron appelle à renommer des rues en hommage aux soldats africains de la Libé

A l'occasion d'une cérémonie marquant le 75e anniversaire du débarquement allié en Provence, Emmanuel Macron a demandé à ce que des rues portent le nom de soldats africains de l'armée française qui ont participé à la Libération.

«Ils ont fait l'honneur et la grandeur de la France. Et pourtant qui d'entre nous se souvient aujourd'hui de leurs noms, de leurs visages ?», a questionné le chef de l'Etat Emmanuel Macron lors de son discours pour le 75e anniversaire du débarquement de Provence le 15 août. Le président français a notamment lancé un appel aux ma...

Aden perdu, un troisième coup de force contre Ben Salmane n'est pas à écarter

Depuis la perte quasi effective d'Aden, certaines rumeurs évoquent à nouveau la possibilité d'un coup de force contre Ben Salmane. À vrai dite, l'état de la guerre que ce dernier a déclenchée en 2015 contre le Yémen, à l'instigation de l'axe USA/Israël dont les visées en mer Rouge, continuent à compliquer la donne pour les populations de la région, ne s'est jamais avéré aussi dangereux pour la couronne des Salmane. Certains cercles proches du pouvoir accusent le prince héritier, affirment des sources bien informées, d'avoir cédé Aden aux Émirats et agi dan...

Turquie

France

Politique

Economie

Jeunesse

Culture

Technologie

Cinema Guichet

Valence ville

Drome

SPORT

Sante

Vidéos les plus vues

Monde

les archives

LE TOP 6 DES ARTICLES


siber güvenlik