Accendere 350 luci LED con un semplice movimento del braccio oggi non è più fantascienza, ma il risultato concreto di una ricerca condotta negli Stati Uniti. Gli scienziati dell’Università dell’Alabama a Huntsville (UAH) hanno realizzato un dispositivo capace di trasformare l’energia meccanica — come il movimento del corpo o le vibrazioni ambientali — in elettricità, utilizzando componenti sorprendentemente accessibili: nastro adesivo da cancelleria e materiali plastici comunemente in commercio.
Il cuore del progetto è un triboelectric nanogenerator, o TENG, ovvero un sistema che sfrutta l'effetto triboelettrico — lo stesso che ci fa prendere la scossa toccando una maniglia dopo aver camminato su un tappeto — per generare corrente elettrica. Il generatore messo a punto dal team americano consiste in uno strato di pellicola metallica di polietilene tereftalato (PET) e del nastro Scotch, montati tra due piastre di plastica. Quando questi materiali vengono premuti e poi rilasciati, le microscopiche forze di van der Waals che si generano fra la superficie adesiva e quella in plastica provocano uno scambio di cariche, producendo energia elettrica.
L'aspetto che più colpisce di questa nuova configurazione è la semplicità: nessuna componente sofisticata né materiali esotici, ma un’intuizione intelligente che apre nuove possibilità per l’energia "indossabile". Il prototipo è in grado di produrre fino a 53 milliwatt, una quantità sufficiente per alimentare 350 luci LED contemporaneamente, o persino un puntatore laser.
Uno dei limiti più comuni nei dispositivi TENG finora sviluppati era la frequenza operativa molto bassa, spesso inferiore ai 5 hertz. Ma grazie alla nuova struttura liscia del dispositivo, che non prevede più il contatto diretto tra superfici adesive, il team è riuscito a raggiungere frequenze di funzionamento fino a 300 hertz, ampliando di molto l'efficienza e la gamma di applicazioni.
Il generatore è già stato integrato in sensori per il monitoraggio del suono e in biosensori indossabili per rilevare i movimenti del braccio, con potenziali applicazioni in ambito sportivo e medico. Questi dispositivi possono infatti misurare l’attivazione muscolare per prevenire infortuni o anche ottimizzare la performance atletica.
Il responsabile del progetto, il dottor Moonhyung Jang, ha sottolineato come le prove condotte con diversi tipi di nastro adesivo abbiano portato a un risultato addirittura superiore rispetto all’uso di nastro biadesivo, proprio grazie alla maggiore stabilità delle superfici lisce. L’uso di materiali comuni e la flessibilità del design rendono questa tecnologia facilmente scalabile, e il team ha già presentato una comunicazione ufficiale per la protezione dell’invenzione, in vista di un futuro brevetto.
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