Clare Grey, chimiste et professeure à Cambridge, a révolutionné le domaine des batteries avec sa méthode innovante de résonance magnétique nucléaire. Bien que son intérêt pour la chimie ait débuté par un kit d’expérimentation, elle a surmonté des obstacles pour réaliser des avancées cruciales, comme une batterie à charge ultra-rapide. Ses recherches sur le niobium révèlent des pistes prometteuses pour améliorer la rapidité de charge des batteries lithium-ion, rendant ainsi les véhicules électriques plus accessibles.
Pour le père, la désillusion était palpable. En tant que chimiste, il avait espéré éveiller la curiosité scientifique de son enfant en lui offrant un kit d’expérimentation. Des flammes et des étincelles, tout semblait excitant, mais l’enfant s’est rapidement laissé emporter par l’ennui. Cependant, ce même enfant a ensuite choisi de poursuivre des études en chimie, devenant professeur à Cambridge, et a conçu une batterie capable de se recharger en moins de cinq minutes, une innovation susceptible de transformer le secteur de la mobilité électrique.
L’Innovation de Clare Grey dans les Batteries
Bien que les flammes et les étincelles ne l’attirent pas, Clare Grey redoute que sa batterie à charge ultra-rapide puisse s’enflammer. Elle a exploré les raisons derrière les risques associés aux batteries lithium-ion et a découvert des solutions, défiant les sceptiques avec sa méthode novatrice. Au cours de sa carrière, Grey a apporté des contributions inestimables à la recherche sur les batteries, permettant ainsi une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à la plupart des appareils électroniques actuels, et, à terme, à la majorité des véhicules électriques.
Quand une idée germe dans son esprit, elle s’y consacre pleinement. Lorsqu’on lui demande quelle pourrait être la clé de la transition énergétique, elle admet : « Si je la connaissais, je m’y attellerais immédiatement. » C’est ce désir de découverte qui l’a détournée de l’attrait initial du kit de chimie, qui offrait des réponses toutes faites. Clare Grey incarne la curiosité et la détermination, des qualités qu’elle souhaite mettre à profit pour provoquer un changement significatif.
Pionnière des Techniques de Résonance Magnétique Nucléaire
Clare Grey a été la première à appliquer la résonance magnétique nucléaire (RMN) à l’étude des batteries. Sa première publication scientifique a vu le jour dans la revue renommée « Nature », bien avant qu’elle ne termine ses études à Oxford, où elle a mis au point une méthode qui demeure au cœur de ses recherches actuelles.
La RMN fonctionne de manière similaire à l’IRM médicale, en utilisant des aimants puissants pour manipuler les noyaux atomiques et analyser la structure chimique des molécules. Grey se souvient des défis rencontrés lors de ses travaux, notamment les interférences dans le spectre de signal. Après avoir terminé sa thèse, elle a poursuivi sa carrière aux Pays-Bas puis aux États-Unis, où elle a collaboré avec l’entreprise chimique DuPont sur des alternatives aux CFC, renforçant sa conviction que la réglementation peut stimuler l’innovation.
À l’époque étudiante, elle n’avait pas encore utilisé la RMN pour étudier les batteries lithium-ion, car cela était jugé impossible. Sa collègue Melinda Duer se rappelle d’une discussion qu’elles ont eue dans les années 1990, où Grey a exprimé son désir d’explorer ce domaine. Malgré les doutes de son entourage, elle a réussi à surmonter les obstacles et à repousser les frontières de la recherche.
Un Parcours Réussi à Cambridge
Bien qu’elle ait des liens forts avec Stony Brook, Clare Grey a souhaité éviter de retourner dans l’univers des universités d’élite. Cependant, une position prestigieuse à l’Université de Cambridge s’est présentée, et elle a immédiatement postulé, prenant ses fonctions en 2009. Les professeurs sont généralement associés à un collège, et bien que Grey ait reçu une offre du Pembroke College, elle a été attirée par l’idée d’un environnement moderne qui répondait à ses critères d’excellence académique, de proximité avec son institut et d’une bonne qualité de restauration.
Analyse des Batteries en Temps Réel
Dans son laboratoire, situé à proximité de son buffet de salades préféré, Clare Grey utilise la RMN pour analyser les batteries pendant leur cycle de charge et de décharge. Cette méthode, qu’elle a elle-même développée, permet d’étudier les batteries en fonctionnement, évitant ainsi les complications liées au démontage. Grâce à cette approche, elle a pu démontrer la formation de dendrites sur les électrodes des batteries lithium-ion, une situation à risque qui peut provoquer des courts-circuits.
L’Impact du Niobium sur la Vitesse de Charge
Les recherches de Clare Grey sur les batteries lithium-ion continuent de révéler des découvertes passionnantes, notamment l’importance du niobium, un élément crucial qui améliore considérablement la rapidité de charge des batteries. Ces innovations pourraient redéfinir notre approche de la technologie énergétique, rendant les véhicules électriques plus accessibles et pratiques pour tous.