Nelle città, tra il rumore dei passi e il ronzio del traffico, si nasconde un’energia invisibile che fino a oggi si è dispersa senza lasciare traccia. Si tratta delle vibrazioni prodotte da ponti, strade, metropolitane o persino dai corridoi di un edificio. Un gruppo di ricercatori della National Taiwan University ha deciso di sfruttare proprio questo movimento spesso impercettibile, sviluppando un sistema capace di trasformarlo in elettricità in maniera molto più efficiente rispetto alle soluzioni già esistenti.
La tecnologia alla base si chiama piezoelettricità: alcuni materiali, quando vengono piegati o compressi, generano corrente. I classici “energy harvester” sono piccoli dispositivi che funzionano come minuscole molle o leve, ma presentano un limite importante: sono ottimizzati per una frequenza precisa. Se l’ambiente vibra con un ritmo diverso, gran parte dell’energia potenziale si perde. È un po’ come avere una radio che riceve bene solo su una stazione e rimane disturbata su tutte le altre.
Il team guidato dal professor Wei-Jiun Su ha invece progettato un nuovo approccio, definito “stretch-mode”. Al posto della tradizionale flessione a leva, il sistema utilizza un sottilissimo film di PVDF teso come la pelle di un tamburo. In questo modo l’intera superficie partecipa alla deformazione e produce energia, sfruttando meglio il materiale e ampliando lo spettro di vibrazioni catturate.
L’elemento decisivo è un piccolo peso mobile, libero di scorrere sulla superficie del dispositivo. Quando l’intensità delle vibrazioni aumenta, il peso si sposta verso l’esterno e abbassa la frequenza naturale del sistema; quando diminuisce, scivola di nuovo verso il centro e la rialza. È un meccanismo semplice ma efficace, che permette al generatore di adattarsi da solo all’ambiente senza bisogno di controlli esterni.
I risultati dei test in laboratorio hanno mostrato un miglioramento netto: il prototipo ha prodotto quasi il doppio dell’energia rispetto ai modelli convenzionali, coprendo inoltre una gamma di frequenze quasi doppia. In una prova, il dispositivo ha raggiunto un picco di quasi 29 volt, un dato notevole se si considera che si tratta di un oggetto grande quanto il palmo di una mano. Ancora più interessante è la capacità del sistema di mantenere stabile la produzione anche quando le vibrazioni cambiano rapidamente, come accade nella vita reale: traffico che si intensifica, vento che cala, persone che passano a intervalli irregolari.
Secondo il professor Su, questa caratteristica di auto-adattamento apre nuove prospettive per dispositivi autonomi e a bassa manutenzione. Sensori ambientali, dispositivi medici impiantabili, elettronica indossabile o piccoli apparecchi wireless potrebbero funzionare senza batterie tradizionali, alimentati direttamente dalle vibrazioni che li circondano. Una soluzione che, oltre a ridurre la dipendenza da pile da sostituire o ricaricare, potrebbe diminuire anche l’impatto ambientale legato al loro smaltimento.
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