Università britannica crea nanogeneratori flessibili ad alta efficienza che potranno ricaricare oggetti con i movimenti quotidiani

Grazie a una nuova nanotecnologia sviluppata dall’Università del Surrey, la vostra corsa mattutina potrebbe presto aiutarvi a raccogliere l’elettricità sufficiente per alimentare i vostri dispositivi indossabili.

L’Advanced Technology Institute (ATI) del Surrey ha sviluppato nanogeneratori flessibili ad alta efficienza energetica che dimostrano una densità di potenza 140 volte superiore rispetto ai nanogeneratori convenzionali. I ricercatori dell’ATI ritengono che questo sviluppo potrebbe portare a nano-dispositivi efficienti quanto le attuali celle solari.

Il problema della conversione dell’energia

I dispositivi del Surrey possono convertire piccole quantità di energia meccanica quotidiana, come il movimento, in una potenza elettrica significativamente più elevata, in modo simile a come un amplificatore potenzia il suono in un sistema elettronico.

Ad esempio, se un nanogeneratore tradizionale produce dieci milliwatt di potenza, questa nuova tecnologia potrebbe aumentarla fino a oltre 1.000 milliwatt, rendendolo adatto alla raccolta di energia in varie applicazioni quotidiane.

Il nanogeneratore dell’ATI funziona come una squadra di staffetta – invece di un elettrodo (il corridore) che passa energia (carica) da solo. Ogni corridore raccoglie un testimone di enerrgia (carica), ne aggiunge altri e poi li passa tuti assieme al corridore successivo, aumentando l’energia complessiva raccolta in un processo chiamato effetto di rigenerazione della carica.

“Il sogno dei nanogeneratori è catturare e utilizzare l’energia dei movimenti quotidiani, come la corsa mattutina, le vibrazioni meccaniche, le onde dell’oceano o l’apertura di una porta. L’innovazione chiave del nostro nanogeneratore è che abbiamo messo a punto la tecnologia con 34 minuscoli collettori di energia utilizzando una tecnica laser che può essere scalata per la produzione per aumentare ulteriormente l’efficienza energetica”, ha dichiarato Md Delowar Hussain, studente di ricerca post-laurea presso l’ATI.

Ha aggiunto che l’aspetto entusiasmante è che il nostro piccolo dispositivo con un’alta densità di raccolta di energia potrebbe un giorno rivaleggiare con la potenza dei pannelli solari ed essere utilizzato per far funzionare qualsiasi cosa, dai sensori autoalimentati ai sistemi domestici intelligenti che funzionano senza bisogno di cambiare la batteria”.

Il dispositivo è un nanogeneratore triboelettrico (TENG) in grado di catturare e trasformare l’energia di semplici movimenti quotidiani in elettricità.

Utilizza materiali che si caricano elettricamente quando entrano in contatto e poi si separano, come quando si strofina un palloncino sui capelli, che si attacca a causa dell’elettricità statica.

esempio di generaore triboeletrico

“Presto lanceremo un’azienda che si occuperà di sensori sanitari autoalimentati e non invasivi che utilizzano la tecnologia triboelettrica. Innovazioni come queste ci permetteranno di promuovere nuove attività di spin-out nel campo della tecnologia sanitaria sostenibile, di migliorare la sensibilità e di enfatizzare la scalabilità industriale”, ha dichiarato il dottor Bhaskar Dudem, ricercatore.

Con la tecnologia in costante aumento che ci circonda, si prevede che nei prossimi anni avremo oltre 50 miliardi di dispositivi Internet of Things (IoT) che avranno bisogno di energia per essere alimentati.

Sono necessarie soluzioni energetiche verdi locali e questa potrebbe essere una comoda tecnologia wireless che sfrutta l’energia di qualsiasi movimento meccanico per alimentare piccoli dispositivi.

Questo permette alla comunità scientifica e ingegneristica di trovare soluzioni innovative e sostenibili alle sfide globali.

“Siamo incredibilmente entusiasti del potenziale di questi nanogeneratori nel trasformare il modo in cui pensiamo all’energia. Si può anche immaginare che questi dispositivi vengano utilizzati in sistemi intelligenti autoalimentati basati sull’IoT, come le operazioni wireless autonome, il monitoraggio della sicurezza e i sistemi domestici intelligenti, o anche per sostenere i pazienti affetti da demenza, un settore in cui l’Università del Surrey ha una grande esperienza”, ha dichiarato il professor Ravi Silva, direttore dell’Advanced Technology Institute (ATI) e responsabile del Centro di NanoElettronica.