Imaginez un monde où smartphones, ordinateurs portables, appareils personnels portatifs et autres systèmes électroniques similaires n’auraient nullement besoin de batteries pour fonctionner... Trop beau pour être vrai ? Peut-être pas... Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) semblent avoir fait un pas dans cette direction grâce à un circuit flexible, capable de convertir en électricité l’énergie contenue dans les signaux Wi-Fi pour alimenter des dispositifs électroniques.

Antenne redresseuse

Il existe des dispositifs capable de convertir l’énergie des ondes électromagnétiques en courant continu : les antennes redresseuses. Une nouvelle version vient d'être développée (à découvrir dans la Revue Nature). Cet appareil utilise une antenne radio flexible destinée à « capturer » les ondes électromagnétiques (dont les signaux Wi-Fi).

À peine l’épaisseur de quelques atomes

Cette antenne est reliée à un circuit constitué d'un semi-conducteur bidimensionnel d’une épaisseur de quelques atomes, à peine. Le signal alternatif traverse le semi-conducteur, où il est converti en tension continue pour alimenter des appareils électroniques ou charger des batteries.

R2R

Le circuit capture ainsi de manière passive une énergie précieuse à partir des signaux Wi-Fi présents (presque) partout autour de nous. L’un des avantages majeurs de ce nouveau circuit réside dans sa souplesse. Il est fabriqué à l’aide d’un procédé « roll-to-roll » (R2R, de rouleau à rouleau) pour pouvoir être exploité à grande échelle. L'une des premières applications concerne par exemple l’alimentation d’appareils et de capteurs médicaux portables en matériau flexible pour l’Internet des Objets (IdO).

Implants

Au cours des expériences réalisées, la nouvelle antenne a permis de produire une puissance d’environ 40 µW, pour un champ Wi-Fi normal d'une puissance de 150 µW – ce qui est plus que suffisant pour allumer une LED ou alimenter une puce électronique. Ces résultats sont prometteurs pour les implants médicaux (en particulier pour les pilules avalées par un patient, capables de transmettre des informations de diagnostic à un récepteur).

Molybdène

Le redresseur est constitué d’une couche de disulfure de molybdène (MoS2) de trois atomes seulement d’épaisseur, l'un des semi-conducteurs les plus minces au monde. L'exposition à certains produits chimiques provoque une transition entre le semi-conducteur et le métal, constituant ainsi pratiquement une diode Schottky. La capacité parasite de cette diode est si faible qu'il est possible de redresser des signaux sans fil jusqu'à 10 GHz.

Source : MIT