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Des chercheurs inventent l’éponge à chaleur

Crédits : Ph. Didier Descouens via Wikicommons CC BY-SA 4.0

Des chercheurs de l’université de Tokyo ont trouvé un matériau capable à la fois de stocker de l’énergie et de la libérer lorsqu’on lui applique une pression suffisante. Ainsi, ce matériau pourrait être utilisé dans les domaines de la production d’énergie et de récupération des pertes dans l’industrie.

Le professeur Ohkoshi de l’University de Tokyo Graduate School of Science et ses collègues ont découvert un nouveau type de matériau, le trititane pentoxide (Ti3O5). Ce dernier stocke l’énergie provenant de la chaleur (énergie calorifique) pendant une période prolongée. Ils ont appelé ce phénomène le «stockage de chaleur en céramique.”

Il existe déjà des matériaux capables de garder la chaleur: le béton , les briques, l’eau etc., mais ces derniers libèrent lentement la chaleur accumulée. Contrairement à ces éléments, le Ti3O5 est capable de garder son énergie pendant de longues périodes. De plus, il peut la relâcher lorsqu’on exerce une pression de 600 Bars (600 fois la pression de l’atmosphère). Ce niveau de pression permet de contrôler le matériau sans risque d’erreur due à l’environnement.

Le Ti3O5 est une céramique à structure cristalline: les atomes sont organisés de manière ordonnée et précise au sein du cristal. Lorsqu’il est soumis à de la lumière, de la chaleur, ou du courant, le Ti3O5 change de structure interne c’est-à-dire qu’il change l’organisation de ses atomes. Il passe du Beta-trititanium-pentoxide au lambda-trititanium-pentoxide.

réorganisation de la structure du Ti3O5 © 2015 Shin-ichi Ohkoshi.
réorganisation de la structure du Ti3O5
© 2015 Shin-ichi Ohkoshi / UTokyo Research.

Les chercheurs pensent que cette céramique pourrait être utilisée dans les systèmes de production d’énergie. Il pourrait aussi être utilisé dans les secteurs de l’industrie où les pertes en chaleur sont importantes. De plus, ce matériau présente des possibilités d’application dans les domaines de l’électronique tels que les coussins chauffants réutilisables et les capteurs de pression.

Sources: Nature, UTokyo

– Illustration : Cristal naturel de biotite, similaire au matériau créé par les chercheurs. (Ph. Didier Descouens via Wikicommons CC BY-SA 4.0)