Nanogénérateurs à base d'oxyde de zinc et de parylène C pour la récupération d'énergie mécanique basse fréquence

Les preoccupations liees a la recuperation et a la conservation de l’energie pour aider au developpement de reseaux microelectroniques autonomes sont aujourd’hui au coeur des problematiques de recherche. Le developpement des techniques de recuperation d’energie basees sur la thermoelectricite, le solaire ou l’eolien, cherchant a repondre aux enjeux energetiques actuels, font cependant face a de nombreuses limitations, notamment la disponibilite intermittente de la source d’energie. Par ailleurs, depuis plusieurs annees, le developpement de recuperateurs d’energie mecanique attire l’attention des chercheurs du fait de la disponibilite de cette energie dans l’environnement humain ou industriel. Ainsi, differents systemes ont vu le jour en s’appuyant notamment sur les principes de triboelectricite [1] et de piezoelectricite [2]. Dans ce contexte, les nanogenerateurs (NGs) piezoelectriques [3], developpes a partir d’une matrice composite de nanofils (NFs) de ZnO et de parylene, presentent aujourd’hui un grand potentiel pour la recuperation d’energie. La structure 1D des NFs de ZnO, materiau piezoelectrique, permet un accroissement de la sensibilite aux faibles sollicitations mecaniques [4] et laisse presager des performances electriques interessantes lorsque integres dans les dispositifs de recuperation d’energie. Les caracteristiques prometteuses de ce materiau, alliees a sa non toxicite pour l’environnement ainsi qu’a la facilite des etapes de fabrication du NG, font de ce systeme un candidat ideal a l’industrialisation de ce type de generateur piezoelectrique. Nous presentons dans ce poster le developpement et les performances associees a l’integration des NFs de ZnO synthetises par croissance hydrothermale [5] et encapsules dans du parylene pour la fabrication de NGs piezoelectriques. Cette etude vise a la fois a l’amelioration des performances des NGs et a l’optimisation de leur design pour differentes applications. References [1] Y. Yang, G. Zhu, H. Zhang, J. Chen, X. Zhong, ZH. Lin, Y. Su, P. Bai, X. Wen, et Z.L. Wang (2013) « Triboelectric Nanogenerator for Harvesting Wind Energy and as Self Powered Wind Vector Sensor System », ASC Nano, 7 (10), pp. 9461-9468. [2] Z.L. Wang, X. Wang, J. Song, J. Liu, et Y. Gao, (2008), « Piezoelectric nanogenerators for sel-powered nanodevices », IEE, 7(1), pp. 49-55. [3] Z. L. Wang, J. Song (2016) « Piezoelectric Nanogenerators Based on Zinc Oxide Nanowire Arrays », Science, 312 (5771), pp. 242-246. [4] Z.L. Wang (2008) « Towards self-powered nanosystems: From nanogenerators to nanopiezotronics », Advanced Functional Materials, 18, pp.3553–3567. [5] S. Boubenia, A.S. Dahiya, G. Poulin-Vittrant, F. Morini, K. Nadaud, D. Alquier (2017) « A facile hydrothermal approach for the density tunable growth of ZnO nanowires and their electrical characterizations », Scientific Reports, 7, pp. 1-10.