Et si nous pouvions produire de l’électricité en mâchant ou en parlant !? C’est ce que tente de démontrer une équipe de scientifiques canadiens qui ont mis au point un prototype de mentonnière fabriqué à partir de composants en fibres piézoélectriques (PCF) et qui récolte l’énergie produite à partir des mouvements de la mâchoire. Une innovation qui pourrait permettre de produire de l’électricité par des gestes simples du quotidien comme mâcher, parler ou manger afin d’alimenter en énergie des implants médicaux ou des appareils portables.

Publiée dans la revue Smart Materials and Structures, l’étude réalisée par des chercheurs de l’École technologie supérieure de Montréal (ETS) au Canada met en lumière le potentiel des mouvements de la mâchoire afin de produire de l’énergie. Un potentiel quotidien évalué à 7 milliwatts sur une base moyenne de trois repas par jour.

Comme l’expliquent ces chercheurs, « les mouvements de la mâchoire qui se produisent lorsqu’une personne mastique une gomme à mâcher, mange ou parle, représentent l’activité musculaire la plus prometteuse pour récolter de l’énergie au niveau de la tête« .

Afin d’exploiter ce potentiel, ces chercheurs ont mis au point un prototype de mentonnière sur la base d’un matériau piézoélectrique et composé d’électrodes intégrées et d’une matrice en polymère adhésif qui réagit à toute contrainte mécanique, à savoir ici, les mouvements de la mâchoire, et entraîne par la suite une charge électrique. Rappelons qu’un matériau piézoélectrique est capable de se polariser électriquement, c’est-à-dire, de générer un champ ou un potentiel électrique sous l’action d’une contrainte mécanique.

Cette mentonnière, prenant la forme d’une bande placée sous le menton, est reliée à une résistance de charge et un multimètre numérique. Lors des phases de tests elle aura réussi à produire en moyenne 10 µW (microwatt) par minute de mastication.

Générant ainsi de l’énergie par le simple fait d’être en mouvement, ce nano-générateur pourrait donc permettre de recharger de petits appareils électroniques tels que des oreillettes sans fil, des prothèses auditives ou des implants cochléaires. Mais cela nécessiterait la superposition d’une vingtaine de ces bandes de composite à fibres piézoélectrique, pour atteindre la puissance nécessaire, sachant qu’un simple appel téléphonique implique déjà entre 400.000 et 1.000.000 µW.

« Le niveau de puissance que nous avons obtenu est à peine suffisant pour alimenter les appareils électriques à l’heure actuelle, mais nous pouvons multiplier la puissance par l’ajout de plusieurs couches de PFC à la mentonnière« , souligne Aïdine Delnavaz, un des co-auteurs de l’étude. « Par exemple, 20 couches PFC, d’une épaisseur totale de 6 mm, serait capable d’alimenter 200 µW intelligente protection auditive« .

Or dans ce cas, des efforts sur l’ergonomie seraient indispensables pour rendre ce concept viable et commercialisable à long terme. Une technologie prometteuse mais dont la réalisation pratique semble des plus incertaines au regard de l’équipement qui serait proposé au consommateur.

Crédits photo : Lusheeta