Energia dal movimento: in arrivo il caricabatterie cinetico
Un team dell’università di Auckland ha ideato un sistema di carica e accumulo dell’energia cinetica prodotta dai nostri movimenti, che permette di ottenere corrente continua
Sfruttare l’energia cinetica prodotta dal movimento umano per trasformarla direttamente in energia elettrica, evitando dispositivi intermediari: da decenni gli scienziati di tutto il mondo si concentrano su questa sfida. Ma uno studio dell’Università di Auckland, che sarà a breve pubblicato sull’International Journal Biomechatronics and Biomedical Robotics, potrebbe cambiare le cose.
L’ostacolo principale alla conversione dell’energia cinetica in energia elettrica sta nei dispositivi conduttori attualmente utilizzati: molto leggeri, ma altrettanto incapaci di sfruttare la tensione dei nostri movimenti per fornire corrente continua, necessaria a ricaricare un dispositivo elettrico. I pochi millivolt prodotti, infatti, non sono sufficienti a trasportare gli elettroni verso il diodo semiconduttore, in modo da generare corrente continua.
I ricercatori dell’università di Auckland hanno costruito un energy harvester, un raccoglitore di energia: una striscia ondulata di silicone e polidimetilsilossano (PDMS), che asseconda i movimenti del corpo, piegandosi in avanti e indietro.
Questa “mensola” flessibile è collegata a una bobina metallica conduttrice, in cui è inserito un magnete al neodimio (NdFeB), una delle leghe magnetiche più potenti attualmente in uso nel settore dell’elettronica: il tutto è racchiuso in un involucro di polimeri. Il conduttore che si muove all’interno del campo magnetico produce corrente elettrica.
Sfruttando i principi basilari scoperti nel XIX secolo sulla generazione elettrica, ma utilizzando un magnete molto potente e una bobina conduttrice dotata di curve, i ricercatori sono riusciti a produrre una tensione maggiore.
Il secondo ostacolo affrontato dal team è stato quello dell’accumulo: per estrarre l’energia prodotta, infatti, serve un circuito speciale in grado di far passare solo la tensione positiva. Ma finora, lo sviluppo di sistemi di accumulo e ricarica per energia cinetica era stato ostacolato dal problema della bassa tensione.
Il team neozelandese ha cercato di superare il problema utilizzando un sistema leggerissimo con un trasformatore elettrico e un condensatore, che agiscono come una batteria microelettronica.
L’oscillazione della bobina, che produce 40 millivolt, manda la tensione al trasformatore che la immagazzina nel condensatore in poche frazioni di secondo: quando il condensatore è pieno, invia un impulso alla batteria ricaricabile.
Lo studio del team di Auckland sul caricabatterie cinetico è ancora nella fase sperimentale: ma un sistema capace di mandare corrente continua, senza bisogno di un’alimentazione esterna, potrebbe permettere un salto di qualità ai dispositivi elettronici usati nel settore medico.
