Cosa succede se si preme un semplice nastro biadesivo per generare elettricità? L’idea è nata da un gruppo di ingegneri dell’Università dell’Alabama a Huntsville, i creatori di un elemento riscaldante innovativo ed economico, ovvero un nanogeneratore triboelettrico.
Se hai mai provato a strofinare le suole in gomma su un tappeto di nylon, sai quali possono essere le conseguenze (non molto piacevoli): la capacità di provocare una piccola scossa elettrica quando si tocca un’altra persona o un oggetto metallico. Questo è ciò che in fisica viene chiamato effetto triboelettrico. A causa dell’attrito tra diversi materiali, di cui almeno uno è un isolante, è effettivamente possibile trasferire cariche e creare una tensione.
Un meccanismo semplice, studiato fin dall’antichità (la prima macchina elettrostatica risale al 1660) e che negli ultimi anni ha suscitato un rinnovato interesse nel mondo della ricerca energetica.
Oggi, infatti, il settore sta cercando di sfruttare questo effetto per produrre piccoli generatori elettrici, resistenze, sistemi in grado di sfruttare i movimenti umani, il vento, le onde del mare e altre fonti per alimentare dispositivi elettronici, led o sensori.
Sebbene si basino su un principio semplice, la loro implementazione è complessa e costosa. In effetti, numerosi studi hanno dimostrato che è possibile creare elementi riscaldanti semplificati utilizzando una combinazione di plastica e metallo, ma la conseguente bassa densità di potenza ne ha sempre impedito l’applicazione pratica.
Semplicità e potenza
Il lavoro dell’ingegnere Gang Wang e dei suoi colleghi dell’Università dell’Alabama arriva proprio a questo punto. I ricercatori hanno creato un elemento riscaldante con strati di nastro biadesivo acquistato in negozio e una pellicola di plastica ricoperta da un sottile foglio di alluminio. Mentre premevano e attendevano questi due livelli, il team ha notato una piccola scintilla tra di loro. “Applicando più pressione agli strati, è possibile produrre più elettricità”, ha affermato l’American Chemical Society in un comunicato stampa. “TENG è stato in grado di fornire densità di potenza in linea con altre versioni più sofisticate. Secondo i ricercatori, il modello a due elettrodi del dispositivo può generare anche 169,6 watt per metro quadrato, il 47% in più rispetto a quanto precedentemente riportato per altri dispositivi. In una serie di esperimenti, il team ha utilizzato il nanogeneratore per accendere 400 LED semplicemente premendo sui loro strati. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista ACS Omega.
