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Il nuovo tessuto che ricava energia dal sole e dal vento

Ed è anche piuttosto cool.
Il tessuto. Immagine: Nature Energy

Qualche estate fa ho vissuto in una tenda nel deserto del Colorado. In termini di meteo, c'erano due cose che identificavano la zona: il vento e il sole. Entrambi erano implacabili.

Vivere in una tenda nel deserto è paradossale per un giornalista che si occupa di tecnologia, finisci per trascorrere un bel po' di tempo nella biblioteca cittadina a ricaricare i tuoi device.

La versione futura di me potrebbe non trovare queste difficoltà. Alcuni ingegneri stanno sviluppando dei tessuti che riescono a sfruttare non solo l'energia solare ma anche quella meccanica. Il materiale della tenda stessa potrebbe essere una centrale eolica portatile, con tutto quell'ondeggiare che viene convertito in energia per caricare dispositivi portatili e altro. Un tessuto di questo tipo è descritto nel numero di questa settimana di Nature Energy dagli ingegneri del Georgia Institute of Technology, della Chongqing University e della Accademia delle Scienze cinese.

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"Qui presentiamo una fonte di energia pieghevole e sostenibile: un tessuto ibrido con materiali economici e tecnologie modulari," spiega l'esperto di nanomateriali Zhong Lin Wang. "Basato su leggerezza e fibre di polimeri low cost, il nostro tessuto ibrido introduce una nuova strategia di fabbricazione modulare con un processo a spoletta volante."

"Abbiamo ottenuto moduli tessili colorati di dimensioni diverse e vari pattern tessili."

Tre esempi del tessuto al lavoro, "ricarica diretta di uno smartphone (d) fornitura continua di energia per un orologio elettrico in versione portatile (e)." Immagine: Nature Energy

I materiali ottenuti da Wang e dal suo team sono traspiranti e robusti, e sono abbastanza efficaci da rientrare in tutto e per tutto nella categoria dell'elettronica indossabile. Un uomo che cammina al sole e indossa un pezzo di stoffa di 4-5 cm può generare un output medio di .5 mW. Considerato il movimento biomeccanico dell'uomo mentre cammina, il materiale potrebbe alimentare un condensatore elettrico commerciale con 2 volt al minuto.

Qui in basso potete vedere la struttura del tessuto. Di base è un insieme di elementi fotovoltaici solidi cuciti insieme con elettrodi di rame e un materiale che si comporta come un nanogeneratore con effetto triboelettrico—il che significa: un device capace di convertire le forze frizionali in carica elettrica. (Wang è un esperto nel campo della nanogenerazione triboelettrica, in generale.)

Immagine: Wang et al

Vale la pena notare che il tessuto non è limitato alle applicazioni indossabili," scrivono Wang e Co. "Può anche comportarsi come una bandiera, ricavando energia dalla luce del sole e dal vento. Quest'energia è anche in grado di caricare dispositivi elettronici o di indurre reazioni elettrochimiche nel frazionamento dell'acqua. Inoltre, è stato dimostrato che il tessuto è anche in grado di generare energia con poca luce e con il movimento d'aria di un'auto in corsa, il che indica la sua capacità di agire anche in ambienti non favorevoli."

Lo studio sottolinea più volte che il nuovo materiale è robusto e pronto per l'integrazione nel processo produttivo dell'industria tessile. Può essere qualcosa che indossiamo o usiamo per coprirci o per farla sventolare su un portabandiera, ma può anche salire di livello, offrendo la possibilità di generare energia. L'energia del futuro include colline coperte di paracadute di generatori di corrente? Per adesso, mi accontento della batteria dello smartphone.