Imaginez que vous faites de la randonnee dans les montagnes lorsqu’un blizzard frappe. Malgre votre manteau chaud, la temperature de votre corps commence a baisser. Mais n’ayez crainte. Des capteurs de temperature dans le manteau vous font sentir plus froid, activant des elements chauffants integres dans le tissu. Parfaitement grille, vous poursuivez votre randonnee.

Cela ressemble a une idee intelligente, non ? Pourquoi n’est-ce pas une realite ? En un mot, des piles. La technologie des batteries n’a pas progresse aussi rapidement que la technologie portable, ce qui signifie que les appareils portables – montres intelligentes, trackers de fitness, capteurs medicaux integres aux vetements – doivent etre equipes de batteries volumineuses ou branches pour se recharger a intervalles frequents.

Aujourd’hui, des chercheurs britanniques ont un nouveau developpement qui pourrait conduire a une solution: un appareil flexible, semblable a une batterie, en graphene qui peut etre imprime directement sur presque n’importe quoi.

« Vous pouvez imprimer les batteries sur un substrat flexible comme des textiles », explique Mohammad Nazmul Karim, membre du National Graphene Institute de l’Universite de Manchester. « Et il peut etre charge tres rapidement. »

Les dispositifs, recemment decrits dans la revue 2D Materials , ne sont techniquement pas des batteries mais des supercondensateurs, qui stockent de l’energie sur leurs surfaces par charge statique. Ils peuvent etre charges extremement rapidement par rapport aux batteries – en quelques secondes, plutot qu’en minutes ou en heures – et ne perdent pas leurs capacites de stockage d’energie au fil du temps, meme apres des millions et des millions de charges.

Les supercondensateurs developpes par Karim et son equipe sont fabriques a partir de graphene, un reseau bidimensionnel de carbone d’un seul atome d’epaisseur. Les chercheurs ont utilise une technique de serigraphie de base pour imprimer un supercondensateur flexible d’encre a l’oxyde de graphene sur un tissu de coton. Le tissu peut etre porte, etire et meme jete au lavage sans detruire les capacites de charge du supercondensateur.

« Si vous avez un morceau de tissu et que vous appliquez du graphene sur ce tissu, cela le rend non seulement conducteur, mais aussi plus resistant », explique Karim.

Le graphene peut etre etire jusqu’a 20 % plus grand que sa taille d’origine sans se casser. C’est l’une des raisons pour lesquelles il est considere comme si prometteur pour les appareils portables, qui doivent bouger avec le corps.

L’objectif initial de l’equipe est d’utiliser les supercondensateurs de graphene pour les capteurs medicaux : moniteurs cardiaques portables, capteurs de temperature et capteurs EEG pour surveiller le sommeil et d’autres activites cerebrales. Cela pourrait se produire en aussi peu que deux ou trois ans, estime Karim. D’autres utilisations – des vetements pour recharger votre telephone portable, des ordinateurs portables, meme la veste stabilisatrice de temperature que j’ai decrite – seraient beaucoup plus lointaines.

La technologie portable – tout, des montres intelligentes aux trackers de fitness en passant par les cameras portables et les capteurs medicaux integres aux vetements – est une grosse affaire. Une analyse recente de CCS Insight suggere que l’industrie vaudra quelque 34 milliards de dollars d’ici 2020. Mais la facturation a ete un probleme constant pour les developpeurs de dispositifs portables. Personne ne veut retirer son bracelet pour le recharger en pleine journee. Ainsi, la recherche de meilleures batteries et de solutions de charge alternatives dure depuis des annees. De nombreuses entreprises ont mise sur la recharge sans fil comme la vague du futur pour les appareils portables. Vous pouvez simplement entrer dans votre cuisine et faire recharger votre appareil par un chargeur sans fil sur le mur pendant que vous preparez le diner, sans meme l’enlever. Mais la technologie est encore en plein developpement,

L’un des principaux defis consiste a fabriquer de grandes quantites de graphene de haute qualite. Il est bon marche et facile de fabriquer du graphene de qualite inferieure, ce qui convient a certaines applications. Mais la meilleure qualite de graphene reste chere et laborieuse a produire, un probleme sur lequel les chercheurs travaillent.

Un autre inconvenient du graphene est qu’il ne conduit pas l’electricite aussi bien que les metaux. Ainsi, alors que les supercondensateurs a base de graphene sont solides et flexibles, ainsi que relativement respectueux de l’environnement, les supercondensateurs en argent ou en cuivre sont plus conducteurs. Selon l’utilisation, l’un ou l’autre peut etre preferable.

Alors surveillez cet espace. Dans une decennie ou deux, nous pourrions decrire la nouvelle veste d’hiver alimentee par un supercondensateur au graphene, parfaite pour votre prochain voyage dans l’Himalaya.