Utilizzare il calore del corpo per alimentare un orologio o un sistema di aria condizionata personale? Non è così inverosimile come sembra.
©QUT
Un team australiano ha sviluppato una pellicola termoelettrica ultra-sottile e flessibile che genera energia sfruttando il calore corporeo: nuove applicazioni per smartwatch, raffreddamento di chip elettronici e gestione termica personale sono all’orizzonte.
L’idea di sfruttare il calore corporeo come fonte di energia per alimentare dispositivi elettronici non è più un semplice concetto fantascientifico. Con l’aumento esponenziale della domanda globale di batterie e la conseguente pressione sulle risorse del pianeta, ricercatori di tutto il mondo stanno studiando soluzioni alternative. Una delle più promettenti arriva dall’Università del Queensland (QUT), in Australia, dove è stata sviluppata una pellicola ultra-sottile e flessibile capace di trasformare la differenza di temperatura tra il corpo umano e l’ambiente in energia elettrica.
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Come funzionano i dispositivi termoelettrici indossabili?
I dispositivi termoelettrici sfruttano il gradiente di temperatura tra il calore corporeo e l’aria circostante per generare elettricità. Tuttavia, flessibilità e costi di produzione hanno sempre rappresentato ostacoli alla commercializzazione. Il professor Wenyi Chen, autore principale dello studio, spiega: “Sebbene questi dispositivi possano essere indossati comodamente sulla pelle, la scarsa flessibilità e i processi di fabbricazione complessi ne hanno limitato l’efficienza e la diffusione.”
Tradizionalmente, i dispositivi termoelettrici sono costruiti utilizzando il bismuto telluride, un semiconduttore particolarmente adatto a generare energia da piccole differenze di temperatura, ideale per monitorare parametri come battito cardiaco, temperatura corporea o movimento.
La vera svolta del team della QUT è stata l’uso di nanocristalli, o nanobinders, che permettono di ottenere un film stampabile estremamente sottile e flessibile, mantenendo al contempo prestazioni eccellenti. Questo processo, chiamato sintesi solvotermica, produce nanocristalli sotto alta pressione e temperatura, che vengono successivamente legati con un metodo di stampa su larga scala e riscaldamento fino quasi al punto di fusione.
Possibili applicazioni
Secondo il professor Chen, le applicazioni di questa innovazione sono molteplici e potrebbero rivoluzionare vari settori tecnologici. Oltre a smartwatch e dispositivi wearable per il monitoraggio della salute, questa tecnologia potrebbe essere utilizzata per raffreddare i chip elettronici in spazi ristretti, come smartphone o computer, migliorandone notevolmente l’efficienza energetica.
Un altro utilizzo innovativo potrebbe riguardare la gestione termica personale. Immaginate un sistema di condizionamento e ventilazione indossabile, alimentato direttamente dal calore corporeo: un’idea che potrebbe presto diventare realtà grazie a questo progresso tecnologico.
Fonte: QUT
