Actuellement, des chercheurs européens travaillent sur un dispositif intégrant l’électricité statique. L’objectif ? Tenter de réduire la consommation en énergie des voitures électriques. Les scientifiques ont mis au point un dispositif très intéressant, à savoir un nanogénérateur triboélectrique. Comment cela fonctionne t-il et peut-on espérer des réelles applications ?
Un dispositif prometteur à l’échelle nanométrique
Rappelons tout d’abord que le phénomène physique responsable de l’électricité statique porte un nom : la triboélectricité. Cette dernière se produit lorsque deux matériaux différents sont mis en contact puis séparés – souvent par frottement – ce qui entraîne un transfert d’électrons d’un matériau à l’autre. Les charges deviennent alors opposées. Par ailleurs, la triboélectricité a commencé à questionner les scientifiques dès l’Antiquité. Vers 600 avant J-C., le philosophe et savant grec Thalès s’interrogeait sur les effets de frottement de l’ambre sur de la fourrure.
Une équipe de chercheurs de l’Université de Ferrare (Italie) a travaillé sur le phénomène, dans un cadre très particulier, avec l’aide de chercheurs européens. Ces scientifiques tentent de mettre au point un nanogénérateur triboélectrique utilisant la pression afin de forcer de l’eau à entrer et sortir de pores et ce, à l’échelle nanométrique. Leurs travaux ont fait l’objet d’une publication dans la revue Nano energy le 15 décembre 2025.
« Ce travail présente une étude sur l’utilisation de monolithes de silicium nanoporeux pour les nanogénérateurs triboélectriques à intrusion-extrusion (IE-TENG), démontrant leurs performances supérieures à celles des matériaux poreux en poudre pour la récupération d’énergie triboélectrique. L’utilisation d’un matériau conducteur et poreux permet d’améliorer significativement l’efficacité du transfert de charge, ce qui conduit à une densité de puissance instantanée plus élevée et à une conversion d’énergie par cycle optimisée. », peut-on lire dans l’étude.
Crédit : ErikaMitchell / iStock
Un rendement de conversion énergétique de 9%
Selon les responsables des travaux, lorsque deux matériaux sont mis en contact (ou frottés) l’un contre l’autre, ils forment une charge électrique. S’en suit alors un échange de ions ou d’électrons, ce qui génère un courant alternatif capable de transformer l’énergie mécanique en électricité utilisable. Cependant, le courant alternatif obtenu dépend de la quantité de charge que les matériaux peuvent échanger, qui est elle-même liée à la surface disponible. Le fait est qu’à masse égale, les matériaux poreux présentent des surfaces internes de taille considérable par rapport aux surfaces planes. Selon les résultats, de telles conditions ont permis un rendement de conversion énergétique de 9% de la solution triboélectrique, cette dernière reposant sur une structure de silicium poreux emballée dans une fine couche de silice modifiée afin de repousser l’eau.
Au fil des siècles, la compréhension humaine de l’électricité a évidemment progressé mais en ce qui concerne la triboélectricité, certains mystères demeurent. Selon les scientifiques, la cause microscopique fondamentale de la triboélectrification n’est toujours pas entièrement comprise. En effet, il y a toujours débat sur ce qui se passe réellement lorsque deux surfaces interagissent dans un tel contexte.
En attendant, le nanogénérateur triboélectrique que les chercheurs perfectionnent actuellement pourrait servir dans le secteur des voitures électriques. Pour les auteurs, le frottement entre les pneus et la route pourrait devenir une nouvelle source d’énergie inépuisable, bien que des prototypes d’amortisseurs à régénération restent à mettre au point. Ainsi, il est possible qu’à terme, la triboélectricité permettre de réduire la consommation en énergie des voitures électriques.