Les chaussures d'un marcheur pourraient générer jusqu'à 20 watts !

Les chaussures d'un marcheur pourraient générer jusqu'à 20 watts !

Avec un procédé original de microfluidique, une équipe américaine espère produire jusqu’à 20 watts d’électricité grâce à des chaussures exploitant l’énergie mécanique dégagée par les mouvements de la marche. Une start-up est déjà créée.

Tenter de tirer de l’énergie du milieu environnant ou des mouvements du corps est une quête occupant aujourd’hui de nombreux laboratoires. Du bruit ambiant aux mouvements des doigts en passant par celui des vêtements, les idées originales ne manquent pas pour explorer des pistes inédites. Les productions de ces microgénérateurs sont faibles mais, justement, les consommations des appareils portatifs sont en baisse régulière et les deux sont en train de se rejoindre.

À l’université du Wisconsin-Madison, l’équipe de Tom Krupenkin explore une voie déjà connue : les chaussures. À chaque pas, de l’énergie mécanique est perdue, transformée en chaleur, et plusieurs méthodes ont été tentées pour en récupérer un peu. D’après ces chercheurs, qui viennent de décrire leur travail dans la revue Nature Communications, les meilleurs résultats n’ont pas atteint le watt. Tom Krupenkin, lui, annonce une puissance de 10 watts par pied grâce à un procédé tout à fait original, qualifié d’électromouillage inverse.

Un dessin du dispositif tel qu'il n'existe pas encore. Les mouvements de la marche font circuler le fluide conducteur vers l'avant ou vers l'arrière, ce qui génère un peu d'électricité, gérée par le boîtier central. Reste à y brancher l'appareil à alimenter... © InStep Nanopower

                  Opérationnel dans deux ans ?

L’électromouillage désigne cette technique consistant à forcer l’étalement d’un fluide (qui doit être conducteur) à l’aide d’une tension électrique. On peut ainsi augmenter la surface mouillée en étalant mieux le liquide. L’équipe américaine fait le contraire : l’étalement d’un liquide conducteur génère une tension électrique. Le liquide est contenu dans de minuscules tubes capillaires et se déplace entre des électrodes. C’est l’écrasement de ces tubes par le pied qui provoque l’étalement, lequel produit un peu d’électricité.

Le liquide se présente sous forme de gouttelettes et est composé de mercure ou de galinstan (un alliage de gallium, d’indium et d’étain, utilisé entre autres pour remplacer le mercure dans les thermomètres). Pour l’instant, le prototype réalisé (qui n’a pas été montré) ne comporte que 150 gouttes de ce liquide et ne produit que quelques milliwatts. Mais les calculs montrent, expliquent les chercheurs, qu’un tube de même diamètre mais de 4 mètres de longueur, qui occuperait 40 centimètres carrés et contiendrait un millier de gouttes, produirait « plusieurs watts ».

L’équipe est donc encore loin des 10 watts espérés mais y croit suffisamment pour avoir déjà monté une entreprise, InStep NanoPower, afin d’exploiter cette invention et l’espère dans deux ans.

Image de synthèse du système, qu'il faudra intégrer à la semelle de la chaussure, pour produire 10 watts, ou aux deux pour avoir 20 watts. © InStep Nanopower