De petites gouttes d'eau sur une surface hydrophobe suffisent à transporter une charge électrique. La découverte, totalement inattendue, porte la signature des chercheurs du MIT. Cela pourrait améliorer l'efficacité des centrales électriques à l'avenir en introduisant une nouvelle façon de produire de l'énergie à partir de l'atmosphère
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Assez petit gouttes d'eau c'est une surface hydrophobe pour transporter une charge électrique. La découverte, totalement inattendue, porte la signature des chercheurs du MIT. Cela pourrait améliorer l'efficacité des centrales électriques à l'avenir en introduisant une nouvelle façon de produire de l'énergie à partir de l'atmosphère.
Les nouveaux travaux ont montré que dans certaines conditions, plutôt que d'attendre que la gravité génère de l'énergie en déplaçant l'eau de haut en bas, comme cela se produit dans les centrales hydroélectriques actuelles, il est également possible d'exploiter l'eau qui se dépose sous forme de gouttelettes sur certaines surfaces.
Ce qui se produit? Lorsqu'il y a une surface métallique avec un revêtement hydrofuge, les gouttelettes d'eau se condensent et sautent spontanément de la surface elle-même, à la suite d'une libération d'énergie de surface. Essentiellement, les gouttelettes qui tombent d'une surface superhydrophobe sont attirées et repoussées par la charge électrique, montrant qu'elles en sont en possession.
Pour comprendre la raison de la répulsion entre les gouttelettes après avoir quitté la surface, les chercheurs ont effectué une série d'expériences à l'aide d'une électrode chargée. Lorsque l'électrode avait une charge positive, les gouttelettes restaient immobiles mais lorsqu'elles avaient une charge négative, elles se déplaçaient. Cela a permis d'établir que l'effet était causé par une charge électrique positive se formant sur les gouttelettes lorsqu'elles s'éloignaient de la surface.
Le processus de charge a lieu parce qu'en surface les gouttelettes d'eau forment naturellement une double couche électrique, une couche de paires de charges positives et négatives. Lorsque des gouttes voisines fusionnent, ce « saut » se produit si rapidement que la charge se sépare, laissant une partie sur la goutte et une autre à la surface.
De même, de telles gouttelettes pourraient être utiles pour passer de la surface hydrophobe à un condenseur, le composant sous-jacent de la plupart des centrales électriques dans le monde, fournissant un mécanisme de améliorer l'efficacité de transfert de chaleur sur les condenseurs, et ainsi d'améliorer le rendement global des centrales électriques.
"Nous sommes maintenant en mesure d'utiliser un champ électrique externe pour atténuer la tendance des gouttelettes à retourner vers le condenseur et améliorer le transfert de chaleur" il a dit Nenad Miljkovic del Mit.
Mais la découverte suggère également une autre possibilité nouvelle application. Placer deux plaques métalliques parallèles au milieu de deux surfaces sur lesquelles se trouvent des gouttes d'eau pourrait capter l'énergie de la condensation de l'air ambiant. Seule une surface froide dans un environnement humide suffirait.
Mais ce n'est pas la première fois que le MIT s'essaye à des entreprises de ce type. Récemment une nouvelle étude a permis de comprendre comment obtenir de l'eau douce à partir du brouillard.
La recherche a été publiée sur Nature.
Francesca Mancuso
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