Imaginez un monde dans lequel vous pourriez recharger complètement la batterie de votre smartphone le temps de lacer vos chaussures. Une équipe de chercheurs de l'université du Colorado à Boulder vient peut-être de nous rapprocher de cette réalité grâce à une découverte révolutionnaire.

Selon une nouvelle étude publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), une technique de pointe pourrait permettre aux téléphones de se recharger de 0 à 100 % en une minute seulement. Cet exploit serait rendu possible par l'optimisation du mouvement des ions dans les supercondensateurs, qui sont utilisés pour le stockage de l'énergie pendant les cycles de charge et de décharge à courant élevé et de courte durée.

La clé de cette percée réside dans la compréhension du comportement des ions, ces atomes dotés d'une charge positive nette, lorsqu'ils se déplacent dans le réseau complexe de pores microscopiques des supercondensateurs. Le chercheur Ankur Gupta a découvert qu'en améliorant l'efficacité du mouvement de ces ions, la charge et la libération de l'énergie pouvaient être considérablement accélérées. « L'attrait principal des supercondensateurs réside dans leur rapidité », explique Gupta. « Alors comment pouvons-nous accélérer leur chargement et leur libération d'énergie ? En améliorant l'efficacité du mouvement des ions ».

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Des chercheurs dévoilent le secret d'une recharge ultra-rapide en 60 secondes

L'une des découvertes les plus importantes de l'équipe a révélé que le mouvement des ions diffère de celui des électrons aux intersections des pores nanométriques. Ce comportement s'écarte des attentes établies par la loi de Kirchhoff, un principe fondamental qui régit le flux de courant dans les circuits électriques depuis 1845.

Grâce à leurs recherches, Gupta et ses collègues ont mis au point un moyen de simuler et de prédire le mouvement des ions à l'intérieur de milliers de pores interconnectés en quelques minutes seulement. « C'est là l'essentiel du travail », a déclaré Gupta, « Nous avons trouvé le chaînon manquant ».

Les implications de cette découverte vont bien au-delà des smartphones. Les véhicules électriques, les ordinateurs portables et même les réseaux électriques pourraient bénéficier des capacités de charge et de décharge rapides offertes par cette technologie. MGupta envisage un avenir où ces supercondensateurs feront partie intégrante des appareils électroniques et des systèmes de stockage d'énergie, révolutionnant ainsi notre façon de consommer et de gérer l'énergie.

Bien qu'il faille un certain temps avant que ces recherches ne débouchent sur des applications commerciales, la perspective de pouvoir recharger un smartphone en un instant est incontestablement alléchante, mais il faudra encore se montrer patients.