Un foglio in grado di trasformare il calore residuo in elettricità

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Ecco qualche tecnica di difesa personale

Immaginate: sei andato al parco per correre, hai dato tutto per quaranta minuti, stai per completare finalmente il tuo secondo chilometro e ti fermi, riscaldato come un pinguino in una sauna, per fare una chiamata con il tuo cellulare. Ma è fuori uso. Nessun problema! Perché è possibile collegare il telefono al braccialetto di carta, che converte il calore che il corpo emana in elettricità.

Questa scena, che per il momento è ancora fantascientifica – anche se esistono già promettenti materiali termoelettrici in grado di trasformare il calore disperso in piccole tensioni – è un po’ più vicina a diventare realtà grazie al lavoro di un team di ricercatori dell’Istituto di Scienza dei Materiali di Barcellona (ICMAB-CSIC), che hanno creato un nuovo materiale: una carta termoelettrica.

“Questo dispositivo è costituito da cellulosa prodotta in laboratorio da batteri, con piccole quantità di un nanomateriale conduttivo – i nanotubi di carbonio – quindi la sua produzione è sostenibile e rispettosa dell’ambiente”, dice Mariano Campoy-Quiles, uno degli autori della ricerca, pubblicato sulla rivista Energy & Environmental Science.

Creano un dispositivo in cellulosa che potrebbe essere utilizzato per generare elettricità in tutti i tipi di applicazioni

Nel prossimo futuro, potrebbe essere utilizzato come dispositivo indossabile, ad esempio in applicazioni mediche o sportive”, aggiunge il ricercatore. E se l’efficienza del dispositivo è ulteriormente ottimizzata, questo materiale potrebbe portare ad un isolamento termico intelligente.

Un’altra ricercatrice, Anna Roig, spiega che, “a causa dell’elevata flessibilità della cellulosa e della scalabilità del processo, questi dispositivi potrebbero essere utilizzati in applicazioni in cui la fonte di calore residuo ha forme irregolari o copre ampie aree, in quanto potrebbero essere completamente rivestiti con il materiale”. Gli elementi tossici non vengono utilizzati nella produzione di questa carta termoelettrica e la cellulosa può essere facilmente riciclata, degradandola attraverso un processo enzimatico che la converte in glucosio e permette di recuperare i nanotubi di carbonio, che sono l’elemento più costoso del dispositivo. L’intenzione è quella di avvicinarsi al concetto di economia circolare”, dice Roig, “utilizzando materiali sostenibili che non sono tossici per l’ambiente, sono utilizzati in piccole quantità e possono essere riciclati e riutilizzati.

Invece di fare un materiale per l’energia, lo coltiviamo”, dice Campoy-Quiles. I batteri, dispersi in un terreno di coltura acquoso contenente zuccheri e nanotubi di carbonio, producono le fibre di nanocellulosa che finiscono per formare il dispositivo, dove i nanotubi sono perfettamente dispersi. Grazie al loro diametro nanometrico e ai pochi micron di lunghezza”, continua lo scienziato, “i nanotubi di carbonio permettono, con pochissime quantità, di ottenere una percolazione elettrica, cioè un percorso continuo dove le cariche elettriche possono attraversare il materiale, permettendo alla cellulosa di essere sia conduttiva che, allo stesso tempo, isolante termico.

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