CNRS La lettre innovation

Montres, casques, bracelets connectés, maisons intelligentes… l’Internet des objets (IoT) a aujourd’hui envahi le quotidien de chacun, mais se heurte à un problème de poids : l’autonomie énergétique limitée des objets connectés et la nécessaire alimentation de leurs dispositifs de communication sans fil (capteurs, microprocesseurs, mémoires, interfaces radiofréquence, ...).

Porté par l’Institut Néel du CNRS, le projet Modulo propose d’apporter une solution grâce à des micro-générateurs autonomes, capables de convertir en tension électrique l’énergie thermique omniprésente en petite quantité dans l’environnement, par effet thermoélectrique. Ce module breveté¹ bouleverse les limites de forme et de taille habituellement rencontrées pour ce type de dispositif, généralement massif et encombrant. Ces modules thermoélectriques standards, conçus pour travailler avec de forts gradients thermiques (plusieurs dizaines de degrés Celsius) dans des conditions stationnaires, sont ainsi inadaptés aux petits gradients de température, souvent fluctuants, présents dans l’environnement ambiant.

Après en avoir entièrement repensé la géométrie, les chercheurs ont abouti à un module plat, compact et robuste, constitué de centaines de membranes de dimensions nanométriques, intégrées par des techniques standards de microélectronique sur une tranche de silicium. Ces membranes absorbent les faibles quantités d’énergie thermique ambiante par conduction, rayonnement et convection, et varient rapidement en température. Un système thermoélectrique en couche mince convertit alors ce petit gradient de température en tension électrique, afin d’alimenter un objet connecté. Contrairement aux piles et aux batteries, ces micro-sources d’énergie ne nécessitent aucune maintenance et sont durables.

Le projet Modulo a été accompagné par le programme de prématuration du CNRS. Les premières étapes de son développement ont été soutenues financièrement à hauteur de 95 000 euros (fonctionnement, équipement et recrutement d’un personnel dédié), et stratégiquement, via un comité d’accompagnement qui a favorisé la réalisation des premiers démonstrateurs. La SATT Linksium, impliquée dans une étude d’opportunité de marché et informée des procédures de protection de la propriété intellectuelle, a pris le relai en octobre 2016 dans le cadre d’un programme de maturation de douze mois.

La création d’une start-up est prévue pour début 2018. Son ambition sera d’apporter sur le marché une solution durable de récupération d’énergie ambiante à petite échelle pour l’alimentation des objets connectés.

¹ Brevet CNRS « Dispositif thermoélectrique » déposé le 18/02/2016.