Nuovo passo avanti nel settore delle tecnologie energetiche sostenibili da parte della Queensland University of Technology (QUT) in Australia. Un suo team di ricercatori ha sviluppato una pellicola ultrasottile e flessibile in grado di dare energia ai dispositivi indossabili sfruttando il calore corporeo, in modo da rendere in futuro superfluo l’uso delle batterie per alimentare smartphone e computer.
Dal QUT la pellicola che dà energia ai wearable con il calore corporeo
Prima di parlare della pellicola è bene precisare cosa siano i dispositivi termoelettrici. Come racconta il professor a capo del progetto Zhi-Gang Chen, sono dei dispositivi che “possono essere indossati comodamente sulla pelle, dove sfruttano la differenza di temperatura tra il corpo umano e l’aria circostante per generare elettricità“.
Si parla però di una tecnologia che ancora oggi è minata da diverse problematiche, che stanno impedendo a questi dispositivi di raggiungere la commercializzazione, come “la flessibilità limitata, la produzione complessa, i costi elevati e le prestazioni insufficienti“.
Da qui la soluzione proposta dal team di ricerca del QUT: una pellicola termolettrica flessibile che utilizza nanocristalli come leganti, o “nanobinders”, per formare strati uniformi di fogli di bismuto telluride, in grado di ricavare energia elettrica dal calore corporeo.
Descritta in un articolo pubblicato sulla rivista scientifica Science, la nuova tecnologia si basa su una combinazione di:
- “sintesi solvotermica”, una tecnica che produce nanocristalli in solvente ad alta temperatura e pressione;
- metodi di “serigrafia”, che consente una produzione su larga scala delle pellicole;
- “sinterizzazione”, che riscalda la pellicola fino a quasi il punto di fusione, legando le particelle tra loro.
Potenziale per applicazioni future
Il team di ricerca ha condotto dei test per valutare le prestazioni della pellicola. Come racconta il professor Chen, il team ha realizzato un dispositivo su piccola scala da un foglio di pellicola di formato A4 e lo ha dotato di elettrodi di pasta d’argento collegati ad apparecchiature di misurazione.
Stando al sito di informazione Interesting Engineering, quando è stato posizionato sulla pelle, il dispositivo ha prodotto 1,2 milliwatt di potenza per centimetro quadrato, con una differenza di temperatura di 20 Kelvin tra la pelle e l’aria circostante. Sufficiente per alimentare un’ampia gamma di dispositivi indossabili.
Le implicazioni di questa ricerca vanno però oltre la tecnologia indossabile. Il team ha anche dimostrato come la pellicola sia anche in grado di raffreddare i chip elettronici, un aspetto essenziale per mantenere prestazioni ottimali nei dispositivi elettronici.
Invertendo il processo di conversione dell’energia, il gruppo di ricerca ha ottenuto una riduzione della temperatura di 11,7 Kelvin. Un risultato ottimale, che renderebbe questa pellicola applicabile “anche in spazi ristretti, come all’interno di un computer o di un telefono cellulare“, racconta Chen.
