Étude des phénomènes physiques utilisables pour alimenter en énergie électrique des micros-systèmes communicants

D'ici quelques années, des capteurs de toutes sortes vont envahir notre environnement. Cette multiplication à grande échelle des capteurs n'est toutefois possible que si, d'une part, ils communiquent sans fil et, d'autre part, ils sont entièrement autonomes du point de vue énergétique. Concernant les systèmes de communication, beaucoup de progrès et de normes sont apparus ces dernières années. La technologie semble être au point, même si des améliorations en terme de consommation sont encore possibles. Quant à l'autonomie énergétique, elle pose actuellement un véritable problème à cause de la durée limitée des piles ou batteries, sans compter leurs problèmes de pollution. L'idée est donc de récupérer l'énergie (mécanique, thermique, chimique ou rayonnante) qui entoure les capteurs pour les alimenter afin de les rendre autonome sur toute leur durée de vie. Suite à une importante étude bibliographique, nous nous sommes orientés vers la récupération de l'énergie de vibrations mécaniques. Une campagne de mesure nous a alors permis d'évaluer l'énergie disponible dans un certain nombre d'environnements et de dimensionner un système qui permette de convertir sur une large bande de fréquences cette énergie mécanique en énergie électrique. Nous avons alors initialisé deux réalisations; une première macroscopique en tungstène validant le concept et une deuxième en technologie silicium permettant de miniaturiser le récupérateur d'énergie afin de le rendre compatible avec les dimensions des capteurs à alimenter. Les premiers essais avec la structure en tungstène ont montré la possibilité de récupérer environ 480 W pour une excitation à 50 Hz et d'amplitude 80 m.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF