L’énergie du corps au service… des piles

Finaliste catégorie Relève
Concours IMDD 2018

Qui aurait pu penser que la simple mastication pouvait fournir suffisamment d’énergie pour faciliter l’utilisation d’appareils auditifs?

En quoi consiste votre projet? Pourquoi avez-vous choisi de vous y engager?

Saviez-vous que de mâcher de la gomme ou des aliments pouvait devenir un geste écologique et capable de prolonger la durée de vie de plusieurs milliers de piles? C’est pourtant l’idée à l’origine d’un projet auquel participe activement Jacob Bouchard-Roy, bachelier en génie mécanique et candidat à la maîtrise de l’École de technologie supérieure (ÉTS). Ce projet combine des notions de mécanique classique, d’anatomie et de mécatronique, ce qui le rend plutôt unique en soi.
À l’origine de ce concept, on trouve Jérémie Voix, professeur au Département de génie mécanique de l’institution, et son associé de recherche, Aidin Delnavaz. Il y a quelques années, en partenariat avec la société montréalaise Sonomax, les deux chercheurs ont conçu un bouchon d'oreille intelligent et personnalisé capable de supprimer les bruits nuisibles, permettant ainsi de mieux entendre les paroles destinées à l’utilisateur dudit bouchon. 
Moulé en silicone directement dans son conduit auditif, cet appareil comprend un filtre qui laisse passer la voix grâce à une puce électronique. Il comporte aussi un haut-parleur, un microphone, de même qu’une pile. Toutefois, cette dernière se vide à une assez bonne vitesse, ce qui pose problème, entre autres aux gens en perte de motricité fine ou de dextérité quand vient le temps de remplacer le dispositif. 

Se servir d’actions courantes

C’est là qu’entre en jeu l’idée de recourir à l’énergie corporelle afin de produire assez d’énergie pour étirer la longévité de la pile. « L’énergie du corps humain est déjà exploitée, rappelle Jacob Bouchard-Roy. Ainsi, il existe des récupérateurs d’énergie pour les genoux et les hanches. De même, on trouve sur le marché des montres qui se rechargent par le simple mouvement du poignet. Toutefois, pour ce qui est du conduit auditif, peu de solutions avaient été exploitées. »
Pourtant, lors d’actions courantes telles que parler, manger ou mâcher de la gomme (des gestes qui se produisent en moyenne 2300 fois par jour chez une personne), la forme du conduit se modifie et engendre ainsi un déplacement d’énergie qui, s’il est canalisé, peut s’avérer utile.
Avec son groupe, Jacob Bouchard-Roy a donc consulté des études en dentisterie afin de déterminer à quelle fréquence la mâchoire est en mouvement chaque jour. Puis, il s’est attelé à la production d’un casque sans fil qui s’apparente aux casques d’écoute de musique. 
Toutefois, celui-ci est doté de deux bouchons remplis d’eau et qui servent en quelque sorte à capter la pression hydrostatique qui se dégage lorsque la mâchoire est active. «Notre objectif dans ce cas-ci, c’est d’instrumenter l’oreille, de quantifier toute l’information que nous récoltons sur une période précise. » Cet exercice s’échelonnera sur six mois, soit le temps nécessaire pour recueillir une masse critique de données compilables. 

3 repas = quantité suffisante d'énergie

L’étape suivante consistera à concevoir un récupérateur d’énergie. « C’est véritablement le nerf de la guerre, explique Jacob Bouchard-Roy. Il va servir de carte de transmission pour transformer l’énergie liée à l’activité temporo-mandibulaire en une énergie capable d’alimenter les piles des appareils, des prothèses et des protecteurs auditifs, ainsi que des oreillettes de communication. » 
Le tout passera aussi par un matériau piézoélectrique sous la forme de fibres dans le bouchon d'oreille du casque. Lesdites fibres sont dotées d’une propriété qui génère des charges électriques lorsqu’elles sont déformées. Puis, au bout du parcours, elles alimentent de cette façon la pile. « La mastication de trois repas pourrait ainsi générer une quantité suffisante d'énergie », conclut Jacob Bouchard-Roy.

 

Gagnant(e) catégorie Relève du Concours IMDD 2017

Voir le site web du projet

 

Par : Jacob Bouchard-Roy, Génie mécanique – École de technologie supérieure