Les nouveaux trackers récupèrent les données du corps humain, bientôt ils récupèreront aussi son énergie. Cette équipe de bioingénieurs de l’Université de Caroline du Nord franchit une étape dans leur autonomie : un petit dispositif flexible, collecteur de chaleur, va apporter à ces dispositifs portables une complète autonomie. Il récupère l'énergie thermique du corps humain qui suffit au tracker comme seule source d'énergie. Un développement présenté dans la revue Applied Energy, qui intéressera toutes les équipes de recherche qui travaillent sur ces technologies portables.
Ce « collecteur de chaleur corporelle » flexible avait déjà été décrit pour la première fois en 2017. Depuis, il a considérablement progressé même si l’objectif des ingénieurs est resté le même, utiliser l'énergie thermique du corps humain pour alimenter ces dispositifs qui mesurent, à même la peau, la fréquence cardiaque, l'oxygène dans le sang, le glucose et d'autres paramètres de santé. Ils n'auront bientôt plus jamais besoin d’être rechargés ou d’être équipés de batterie.
Flexibilité et conductivité maximale
Si ces collecteurs flexibles qui suivent l’élasticité de la peau et les mouvements du corps humain sont très recherchés pour le développement de toutes ces applications, cependant, leurs performances restaient « très loin derrière » celles des mêmes dispositifs rigides plus efficaces à convertir la chaleur corporelle en source d’énergie.
Efficacité et flexibilité : on sait que la flexibilité pour tous ces dispositifs qui collent à la peau présente un grand défi technique pour tous ces développements de type capteurs. Ce nouveau dispositif à base d’élastomère de silicone, un type de caoutchouc, à haute conductivité thermique, qui encapsule les interconnexions (EGaIn) relève ce défi. L’élastomère mis au point a permis de multiplier par 6 la conductivité thermique ou le taux de transfert de chaleur.
En synthèse, la technologie élimine la nécessité de développer de nouveaux matériaux thermoélectriques flexibles car elle incorpore les mêmes éléments semi-conducteurs utilisés dans les appareils rigides.
Source: Applied Energy 15 March 2020 Flexible thermoelectric generators for body heat harvesting – Enhanced device performance using high thermal conductivity elastomer encapsulation on liquid metal interconnects (Visuel Photo courtesy of Mehmet Ozturk, NC State University)
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