Vous l’aurez sûrement remarqué, lorsqu’il pleut, les gouttelettes d’eau s’écoulent de manière aléatoire le long d’une fenêtre ou d’un pare-brise. Cela est dû au fait qu’elles se dévient lorsqu’elles rencontrent une petite bosse ou une aspérité. Mais ce que vous ne savez pas est qu’au même moment, elles génèrent une infime charge électrique. Des chercheurs du RMIT et de l’Université de Melbourne l’ont découvert récemment. Selon eux, les gouttelettes d’eau peuvent générer une charge électrique bien plus importante qu’on ne le pensait, lorsqu’elles sont en mouvement sur une surface. Cette découverte, publiée dans la revue scientifique Physical Review Letters, ouvre la voie à plusieurs possibilités dans la conception de surfaces pouvant produire de l’électricité.
Une charge électrique jusqu’à dix fois supérieure
Les chercheurs australiens ont découvert que l’eau génère une charge électrique jusqu’à dix fois supérieure à ce que l’on pensait, lorsqu’elle se déplace sur une surface. Peter Sherrell est spécialisé dans la capture et l’utilisation de l’énergie ambiante. Il indique que la plupart des scientifiques pensaient auparavant que ce phénomène se produisait lorsque le liquide quittait une surface, passant d’un état humide à un état sec. D’après leurs travaux, une charge électrique est générée dès le premier contact du liquide avec la surface, lors du passage de l’état sec à l’état humide. Et elle est dix fois plus forte que lors d’un passage de l’état humide à celui sec. Shuaijia Chen, auteur principal et doctorant à l’Université de Melbourne, l’a affirmé en déclarant que le premier contact de l’eau avec la surface a entraîné la plus forte variation de charge, passant de 0 à 4,1 nC (nanocoulombs). « La charge oscillait entre environ 3,2 et 4,1 nC, l’interaction eau-surface alternant entre phases humide et sèche », a-t-il souligné.
Une plaque plane de polytétrafluoroéthylène (PTFE)
Pour mesurer cette charge électrique, les chercheurs ont opté pour une plaque de polytétrafluoroéthylène, le matériau utilisé dans le Téflon. Ils ont également utilisé une caméra spécialisée afin de capturer des images individuelles des gouttelettes d’eau sur la surface, la variation de charge étant mesurée simultanément. Lors des expériences, ils ont constaté que lorsqu’une goutte d’eau se coinçait sur une petite bosse ou une aspérité, la force s’accumulait jusqu’à ce qu’elle « saute ou glisse » au-delà d’un obstacle, créant une charge irréversible. La quantité de charge électrique générée était « plus d’un million de fois inférieure à la décharge statique que pourrait subir une personne sautant à côté de vous sur un trampoline », déclare Shuaijia Chen. Il a toutefois ajouté que cette découverte pourrait mener à « des innovations permettant d’améliorer ou d’inhiber la charge créée lors des interactions liquide-surface dans diverses applications concrètes ».
Une étude du phénomène « collage-glissement » prévue
L’équipe de recherche du RMIT et de l’Université de Melbourne ne compte pas s’arrêter là. Elle prévoit d’étudier le phénomène de « collage-glissement » avec d’autres types de liquides et de surfaces, afin de connaître les diverses applications possibles. Hormis cela, elle ambitionne d’étudier les impacts potentiels du mouvement saccadé sur la sécurité des systèmes de traitement des fluides, comme ceux utilisés pour le stockage et le transport de l’ammoniac et de l’hydrogène.
Et par-dessus tout, les méthodes permettant de récupérer l’électricité générée par les gouttelettes d’eau et d’accélérer la charge à partir du mouvement des liquides dans les dispositifs de stockage d’énergie. Plus d’informations sur cette étude sur le site RMIT. Une découverte qui nécessite encore beaucoup de recherches, quelles seront les perspectives de cette découverte ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
