Il corpo umano produce costantemente energia. Ogni passo, ogni movimento, ogni battito cardiaco genera forza meccanica che si dissipa nell’ambiente. E se potessimo catturarla? Questa è la domanda che si sono posti i ricercatori dell’Università dell’Alabama, arrivando a una risposta sorprendente: possiamo farlo con un semplice pezzo di nastro adesivo. Sfruttando l’effetto triboelettrico (lo stesso che produce le piccole scariche quando ci sfiliamo un maglione), hanno sviluppato un dispositivo talmente efficiente da alimentare centinaia di LED. La bioenergia non è più un concetto astratto, ma una realtà tangibile.
Bioenergia da semplice nastro adesivo?
A volte le scoperte più assurde nascono per caso. È proprio quello che è successo nel laboratorio del professor Gang Wang all’Università dell’Alabama, dove il ricercatore Moonhyung Jang stava testando un nanogeneratore triboelettrico (TENG). Durante un esperimento, ha notato qualcosa di inaspettato: usando un semplice nastro adesivo come protezione contro le scariche elettriche, il dispositivo generava una tensione sorprendentemente alta.
Questo evento fortuito ha portato alla creazione di un generatore triboelettrico estremamente economico ed efficiente, composto da strati di nastro adesivo e pellicola di polietilene tereftalato (PET) metallizzata. Il principio è semplice: quando i materiali entrano in contatto e poi si separano, si crea una carica elettrica.
La vera innovazione è stata sostituire il nastro biadesivo, usato nei primi prototipi, con nastro monoadesivo più spesso e resistente. Questo ha permesso di sfruttare l’interazione tra il supporto in polipropilene del nastro e lo strato adesivo acrilico, migliorando notevolmente le prestazioni del dispositivo.
Potenza sorprendente in formato tascabile
I numeri parlano chiaro: il nanogeneratore così perfezionato è capace di produrre fino a 53 milliwatt di potenza. Può sembrare poco, ma è sufficiente per alimentare contemporaneamente ben 350 LED e persino un puntatore laser.
Il segreto di questa potenza risiede nell’elevata frequenza operativa. Mentre i TENG tradizionali sono limitati a frequenze inferiori a 5 Hz, questa nuova versione può funzionare fino a 300 Hz. In parole povere, può generare energia molto più rapidamente, aprendo la strada ad applicazioni finora impensabili.
E vogliamo parlare della facilità di costruzione? A differenza di altri nanogeneratori triboelettrici, che richiedono attrezzature speciali e procedure sofisticate, questo nanogeneratore di bioenergia (lo avete visto) può essere realizzato con materiali disponibili in qualsiasi cartoleria.
Il futuro indossabile della bioenergia
Le implicazioni di questa scoperta vanno ben oltre l’accensione di qualche LED. Il team ha già integrato il nanogeneratore in sensori biomedici indossabili, capaci di monitorare i movimenti del corpo umano e alimentarsi autonomamente.
Pensate alle possibilità: sensori per monitorare l’attività fisica che non necessitano mai di ricarica, dispositivi medici impiantabili alimentati dai battiti cardiaci, o smartwatch che si ricaricano mentre camminate.
Come spiega lo stesso Jang:
“La nostra ricerca dimostra come i nanogeneratori triboelettrici possano essere utilizzati sia come raccoglitori di energia meccanica che come sistemi di rilevamento autoalimentati“.
Questo approccio potrebbe rappresentare un cambiamento di paradigma nella progettazione dei dispositivi indossabili. Invece di cercare batterie sempre più potenti e durature, potremmo sviluppare dispositivi che si alimentano costantemente dall’energia che produciamo naturalmente.
La biomimetica come fonte d’ispirazione
Non è un caso che il principio alla base di questi nanogeneratori si ispiri ai processi più efficienti di conversione dell’energia presenti in natura e nel corpo umano, basati sul trasporto di ioni piuttosto che di elettroni.
Ancora una volta, la natura ci mostra la strada verso soluzioni energetiche più efficienti e sostenibili. E questa volta, la chiave potrebbe essere proprio il nostro corpo, trasformato da consumatore a produttore di energia.
Il futuro dell’energia personale potrebbe essere letteralmente nelle nostre mani. O meglio, nel movimento delle nostre mani, alimentato dalla bioenergia che ognuno di noi produce naturalmente ogni giorno.
