Dynamiser l’avenir : l’essor des matériaux de stockage pliables

Imaginez pouvoir porter votre smartphone à votre poignet, non pas comme une montre, mais littéralement comme un bracelet flexible qui entoure votre bras. Que diriez-vous de vêtements qui rechargent vos gadgets simplement en les portant ?

Récemment, une équipe collaborative dirigée par le professeur Jin Kon Kim et le Dr Keon-Woo Kim de l'Université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH), le professeur Taesung Kim et MS/Ph.D. L'étudiant Hyunho Seok de l'Université Sungkyunkwan (SKKU) et le professeur Hong Chul Moon de l'Université de Séoul (UOS) ont fait un pas de plus vers la réalisation de cette réalité. Ce travail de recherche a été publié dans Matériaux avancés.

Défis liés au développement d’appareils flexibles

Les oxydes métalliques mésoporeux (MMO) sont caractérisés par des pores dont la taille varie de 2 à 50 nanomètres (nm). En raison de leur vaste surface, les MMO ont diverses applications, telles que le stockage d'énergie haute performance et la catalyse efficace, semi-conducteurset des capteurs.

Cependant, l’intégration des MMO sur des appareils portables et flexibles reste un défi de taille, car les substrats en plastique ne peuvent pas maintenir leur intégrité aux températures élevées (350°C ou plus) auxquelles les MMO pourraient être synthétisés.

Induction simultanée de la formation d’oxydes métalliques et de l’élimination du gabarit. Crédit : POSTECH

L'équipe de recherche a résolu ce problème en utilisant l'effet synergique de la chaleur et plasma pour synthétiser divers MMO dont l'oxyde de vanadium (V₂Ô₅), des matériaux de stockage d'énergie performants et réputés, V₆Ô₁₃TiO₂Nb₂Ô_5, et WO₃sur des matériaux flexibles à des températures beaucoup plus basses (150 ~ 200 ^oC). Les fractions chimiques hautement réactives du plasma fournissent suffisamment d’énergie qui pourrait être compensée par une température élevée. Les appareils fabriqués pourraient être pliés des milliers de fois sans perdre leurs performances de stockage d’énergie.

Le professeur Jin Kon Kim, chercheur principal, a exprimé son opinion en déclarant : « Nous sommes à l'aube d'une révolution dans le domaine des technologies portables. Notre avancée pourrait conduire à des gadgets non seulement plus flexibles, mais aussi beaucoup plus adaptables à nos besoins quotidiens.

Cette recherche a été soutenue par le programme national de recherche sur l'initiative créative, le programme de recherche fondamentale en science et en ingénierie et le programme de développement de la technologie des nanomatériaux et des nanomatériaux.