Les nouvelles technologies qui transforment nos villes
Dans un monde où l’Internet des objets, ou IoT, devient essentiel, on imagine des villes plus intelligentes, des infrastructures renouvelées et des moyens de transport rationalisés. Cette technologie connecte divers objets entre eux et à Internet, favorisant ainsi l’échange de données et l’automatisation.
Au cœur de l’IoT, on trouve des capteurs, qui jouent un rôle crucial. Leur capacité à collecter des informations sur la température, le mouvement et même la pression est fondamental pour l’avenir. L’importance de ces systèmes va croissant, envisageant même un avenir où ils géreront nos terrains agricoles, surveilleront nos bâtiments ou suivront l’état de nos infrastructures.
Mais tous ces ambitieux projets reposent sur une condition essentielle : avoir une source d’alimentation fiable et durable. Récemment, des chercheurs des universités de l’Arkansas et du Michigan ont fait une avancée prometteuse en intégrant des cellules solaires en graphène à des capteurs fonctionnant à très faible consommation, révolutionnant ainsi notre approche de l’énergie pour l’IoT.
Energie ambiante : Pas seulement le soleil!
Le graphène, qui est constitué d’une unique couche d’atomes de carbone arrangés en une structure hexagonale, présente des caractéristiques intéressantes. Bien qu’il n’atteigne qu’un rendement d’environ 2,3 % en matière photovoltaïque, loin devant le silicium qui grimpe au-delà de 20 %, ses autres propriétés en font un candidat de choix pour ces innovations.
En fait, le graphène est très réactif aux variations environnementales : même de légers changements en termes de lumière, de chaleur ou de vibrations modifient son état électronique, lui permettant d’accumuler suffisamment d’énergie pour devenir fonctionnel.
Dans le cadre de cette étude, l’objectif était de concevoir un système capable de se nourrir non seulement de l’énergie solaire, mais aussi d’autres types d’énergie ambiante comme la thermique, la cinétique, l’acoustique et le rayonnement.
Le résultat ? Un capteur totalement autonome, n’ayant pas besoin de batteries grâce à l’intégration de supercondensateurs, qui sont plus durables.
Avant de s’engager aussi loin, le défi était de réduire la consommation d’énergie à quelques nanowatts, rendant le déploiement de cette technologie optimum pour des objets de petite taille.
Des capteurs à l’avant-garde pour l’IoT
La combinaison unique de cellules en graphène et de supercondensateurs ouvre de nouvelles plateformes d’utilisation de ces capteurs dans des environnements difficiles d’accès. Leur autonomie est particulièrement adaptée à l’IoT, où songer à changer fréquemment des batteries serait très peu pratique.
Comme le soulignent les chercheurs, ces capteurs pourraient être utilisés dans divers scénarios pour mesurer la température, l’humidité, les vibrations ou même la qualité de l’air dans des lieux isolés, tels que des installations industrielles et des bâtiments intelligents. Dans l’agriculture, ils pourraient surveiller la santé des cultures sans exigence d’entretien. Dans le cadre d’une ville intelligente, ces dispositifs pourraient adapter la consommation d’énergie ou optimiser la circulation.
