Ci sono innumerevoli fonti di energia intorno a noi, se solo riusciamo a capire come sfruttarle. Un team svizzero ha mostrato un modo ecologico per realizzare un pavimento in legno spugnoso in grado di generare elettricità ad ogni passo.
Il materiale funziona utilizzando quello che viene chiamato effetto piezoelettrico. Il materiale nel pavimento viene compresso sotto stress meccanico e le cariche positive e negative si separano sulle superfici opposte. Il risultato è energia.
Se realizzi un pavimento con questi materiali, puoi pensare di raccogliere energia dai passi mentre le persone ci camminano sopra.
Ho già sentito una cosa simile: è la stessa?
No. Il principio di questo nuovo pavimento intelligente è diverso da quello dei pavimenti “triboelettrici” già visti. In quel caso l’elettricità viene generata attraverso l’attrito mentre delle nanofibre si sfregano tra loro.
PaveGen, pavimento intelligente
Questo principio è stato messo in pratica nelle piastrelle della pavimentazione di PaveGen e nei suoi campi da calcio che alimentano le proprie luci.
In nuovi studi, i ricercatori dell’ETH di Zurigo e dell’EMPA hanno studiato il potenziale piezoelettrico di un materiale da costruzione comune: il legno. Normalmente non è abbastanza flessibile per generare molta elettricità, perciò il team ha sviluppato un modo per dargli elasticità.
Hanno esposto il legno a un processo chiamato “delignificazione”. Le lignine sono polimeri naturali che fungono da strutture di supporto nelle cellule delle piante, in particolare nel legno e nella corteccia, che le mantiene rigide e forti. La rimozione di alcune di queste lignine ha reso il legno molto più spugnoso. Ora può essere facilmente compresso per poi tornare alla sua forma originale.
I test per il pavimento intelligente
Nella prima prova, il team ha immerso il legno in un bagno di perossido di idrogeno e acido acetico. Nella seconda hanno sperimentato un metodo più delicato, utilizzando un fungo chiamato ganoderma applanatum, che fa marcire la lignina dal legno.
Entrambe le tipologie di legno spugnoso sono state testate in laboratorio come generatore piezoelettrico.
Il legno ricavato dal bagno acido
Il primo “prototipo” è stato un cubo di circa 1,5 cm di lato. Il legno ricavato dal bagno acido ha generato circa 0,63 V. Bastano ad alimentare un piccolo sensore. Quando il team ha creato un “mini pavimento” mettendo insieme 30 di questi blocchi e facendoci salire su il peso di una persona adulta, il sistema ha prodotto energia sufficiente ad accendere un LCD.
Il legno spugnoso prodotto utilizzando il fungo
Il secondo prototipo del proto pavimento ha funzionato ancora meglio: un cubo della stessa dimensione ha prodotto una tensione massima di 0,87 V. L’altro vantaggio di questo metodo, non da poco, è che danneggia meno l’ambiente.
Possibili applicazioni
Lo studio suggerisce che questo tipo di generatore di spugne di legno potrebbe essere utile sia per un pavimento intelligente che per sensori indossabili. Sono possibili applicazioni di ogni genere, purtuttavia: in un altro studio recente, ad esempio, il team ha testato un legno in grado di brillare ai raggi UV.
