Un team di ricercatori della Queensland University of Technology (QUT) ha sviluppato una pellicola in grado di generare elettricità partendo dal calore corporeo, si tratta di una tecnologia che potrebbe avere diverse applicazioni pratiche nel prossimo futuro, prima tra tutte l’alimentazione dei dispositivi elettronici indossabili. Scopriamo insieme qualche dettaglio al riguardo.

Una pellicola sottile e flessibile per produrre elettricità dal calore corporeo

Il team di ricerca guidato dal professore Zhi-Gang Chen ha sviluppato una pellicola ultrasottile e flessibile che, in futuro, potrebbe eliminare la necessità di affidarsi alle batterie per alimentare i dispositivi indossabili di prossima generazione, grazie alla sua capacità di generare elettricità dal calore corporeo. Questa nuova tecnologia inoltre potrebbe giovare anche al funzionamento di apparecchiature quali smartphone e computer, visto che può essere utilizzata anche per raffreddare i chip elettronici contenuti al loro interno, così da permettere un funzionamento più efficiente dell’apparecchiatura.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Science, dove il professor Chen ha sottolineato la complessità e l’importanza della scoperta del suo team:

I dispositivi termoelettrici flessibili possono essere indossati comodamente sulla pelle, trasformando efficacemente la differenza di temperatura tra il corpo umano e l’aria circostante in elettricità.

Potrebbero anche essere applicati in spazi ristretti, come all’interno di un computer o di un telefono cellulare, per aiutare a raffreddare i chip e migliorare le prestazioni.

Altre potenziali applicazioni spaziano dalla gestione termica personale, in cui il calore corporeo potrebbe alimentare un sistema di riscaldamento, ventilazione e aria condizionata indossabile.

Tuttavia, sfide come la flessibilità limitata, la produzione complessa, i costi elevati e le prestazioni insufficienti hanno impedito a questi dispositivi di raggiungere la scala commerciale.

I ricercatori hanno sviluppato una tecnologia conveniente per realizzare pellicole termoelettriche flessibili utilizzando minuscoli cristalli, o “nanoleganti”, in grado di formare uno strato uniforme di fogli di tellururo di bismuto (materiale apprezzato per le sue elevate proprietà di conversione del calore in elettricità e dunque ideale per applicazioni a basso consumo energetico come i monitor della frequenza cardiaca, della temperatura o del movimento), aumentando sia l’efficienza che la flessibilità.

Grazie alla combinazione di una tecnica chiamata “sintesi solvotermica” con “serigrafia” (consente la produzione di pellicole su larga scala) e “sinterizzazione” (riscalda le pellicole fino a quasi il punto di fusione, legando insieme le particelle), il team è riuscito a creare una pellicola stampabile in formato A4 con prestazioni termoelettriche da record, flessibilità eccezionale, scalabilità e costi contenuti, realizzando di fatto uno dei migliori materiali termoelettrici flessibili disponibili al momento. La tecnica impiegata dai ricercatori consente inoltre anche un certo margine di manovra, visto che potrebbe funzionare anche con altri sistemi, come quelli termoelettrici a base di seleniuro d’argento, potenzialmente più economici e sostenibili dei materiali tradizionali.

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