Au Georgia Institute of Technology à Atlanta (La ville d'Atlanta est la capitale de l'État de la Géorgie, au sud-est des États-Unis. En 2007, Atlanta est une...), le professeur Zhong Lin Wang et son équipe sont en train (En transport ferroviaire, un train consiste en une suite de véhicules qui circulent le long de guides pour transporter...) de développer des fibres de Kevlar recouvertes de millions de nanofils d'oxyde de zinc (ZnO), qui génèrent du courant électrique (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique (électrons).) grâce à l'effet piézoélectrique. Si l'on tisse ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble, désigne intuitivement une collection d’objets (que l'on appelle éléments...) de nombreuses paires de ces fibres génératrices dans des vêtements par exemple, on serait en mesure de récupérer l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la...) des mouvements de manière significative pour la transformer en énergie électrique (Un apport d'énergie électrique à un système électrotechnique est nécessaire pour qu'il effectue un travail :...). La recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de...) est soutenue par la National Science (La science (du latin scientia, connaissance) relève Historiquement de l'activité philosophique, et fut pendant...) Fundation (NSF) et le Department of Energy (DoE).


Ces fibres génératrices sont des fibres de Kevlar sur lesquelles on a "fait pousser" radialement des millions de nanofils de ZnO, leur donnant l'aspect de micro-goupillons pour tubes à essais recouverts de millions de poils. Pour cela, l'équipe de Wang dépose sur les fibres de Kevlar une couche de 100nm de ZnO par pulvérisation magnétron, et les plonge dans une solution chimique pendant 12h à 80°C: les nanofils alors obtenus font environ 3,5micro-m de long pour 50nm de diamètre. Lorsqu'une paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts a et b, et il s'écrit alors :) de fibres est soumise à une déformation, les nanofils de chaque fibre (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous...) se frottent entre eux et se déforment, et grâce aux propriétés piézoélectriques propres au ZnO, des millions de charges électriques sont libérées.

Pour créer un courant électrique à partir de ces charges, l'équipe de Zhong Lin Wang propose de recouvrir d'une couche de 300nm d'or l'une des deux fibres d'une paire. Comme l'oxyde de Zinc est un semi-conducteur et l'or un très bon conducteur, une barrière de Schottky est créée aux contacts métal (or)/ semi-conducteur (ZnO) des nanofils de chaque fibre, et permet ainsi au courant de circuler à travers la barrière de Schottky. L'énergie électrique peut être alors extraite du circuit électrique ainsi formé. L'équipe de chercheurs du Georgia Tech a mesuré pour le moment un courant de 4nA et une tension (La tension est une force d'extension.) de sortie de 4mV à partir d'une paire de fibres d'un centimètre (Un centimètre (symbole cm) vaut 10-2 = 0,01 mètre.) de long, et estime qu'un mètre carré (Le mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini...) carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés : c'est un quadrilatère qui est à la fois un rectangle (il a...) (symbole m²) est l'unité d'aire du système international.) de ces paires de fibres nanogénératrices tissées entre elles pourrait générer 80mW de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :).

Wang a déjà déposé plusieurs brevets et vient de créer une entreprise pour commercialiser cette technologie qu'il a nommée "Nanopiezotronique". D'après lui, plusieurs couches de ce tissu générateur pourraient être assemblées pour fabriquer des vêtements capables d'alimenter des appareils électroniques ou de recharger un téléphone (Le téléphone est un système de communication, initialement conçu pour transmettre la voix humaine.) portable à partir des mouvements du porteur. Wang ne parle pas du prix d'un tel tissu, mais cela pourrait intéresser l'armée, ou les randonneurs les plus fortunés...