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15.12.2020 - 06:000

Dispositivi indossabili alimentati dall’energia cinetica del corpo

Un team di ricercatori della CalTech ha sviluppato una nuova generazione di sensori alimentati dai movimenti del corpo

Una delle sfide più impegnative, quando si parla di dispositivi indossabili, è rappresentata sicuramente dall’alimentazione dei sensori wireless che sono integrati su questo tipo di tecnologia. Ad oggi, le batterie rimangono ancora la scelta ideale, anche se il peso e la necessità di ricarica stanno spingendo gli ingegneri e i produttori di tutto il mondo a trovare strade alternative.

Nella direzione di dispositivi indossabili che in futuro potrebbero non aver bisogno di batterie come fonte di alimentazione si muove lo studio di un team di scienziati della prestigiosa Università californiana CalTech (California Institute of Technology). Il team, guidato da Wei Gao, ricercatore presso l'Andrew and Peggy Cherng Department of Medical Engineering, ha infatti messo a punto una serie di dispositivi indossabili di nuova generazione, tra l’altro anche relativamente economici, che possono alimentarsi grazie all’energia cinetica prodotta dai movimenti del corpo umano.

La capacità di accumulo dell’energia viene ottenuta per mezzo di una sorta di foglio multistrato costituito da diversi materiali, tra cui teflon, rame e poliammide. Il foglio viene attaccato direttamente alla pelle dell’utilizzatore, proprio come fosse un sottilissimo cerotto. Con il movimento, i fogli sfregano contro lo strato scorrevole di rame e poliammide e vengono così generate piccole quantità di elettricità.

Tale fenomeno è noto come triboelettricità. Il congegno può anche essere definito un “nanogeneratore” e quello realizzato da Gao e dal suo team di scienziati utilizza materiali durevoli ed economici e circuiti flessibili facilmente reperibili sul mercato. Il dispositivo, tuttavia, non è ancora in grado di produrre quantità significative di elettricità. Secondo lo studio, infatti, sarebbe necessaria una superficie di 100 metri quadrati per alimentare una lampadina da 40 watt, una quantità comunque sufficiente per alimentare gli attuali sensori indossabili.

I dispositivi indossabili non sono esigenti in termini energetici, quindi l’elettricità prodotta può essere accumulata in un condensatore fino a quando la carica è sufficiente per consentire al sensore di effettuare una lettura e inviare i dati in modalità wireless a uno smartphone o un tablet tramite Bluetooth. Inoltre, secondo Gao, in futuro si potrebbero unire diversi tipi di raccolta energetica per alimentare un indossabile senza la necessità di ricorrere a una batteria tradizionale. Ad esempio, si potrebbero adoperare mini pannelli solari, combinati allo sfruttamento dell’energia triboelettrica e di quella ricavabile dal sudore corporeo.

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