Nanogeneratori per la ricarica di dispositivi portatili

Un team di ingegneri di diverse università ha sviluppato qualcosa che in futuro aiuterà a risolvere il problema dello scaricamento tardivo delle batterie da dispositivi elettronici portatili come telefoni cellulari, smartphone, tablet e altri. I gadget possono essere ricaricati letteralmente in viaggio, eliminando la necessità di collegarsi a una presa tramite un cavo elettrico.

I generatori nano integrati direttamente nella custodia o nel caso di un dispositivo mobile raccoglieranno e convertiranno l'energia della vibrazione di una superficie, come il sedile del passeggero di un'auto in movimento, in elettricità e caricheranno la batteria di un dispositivo mobile, come uno smartphone.

Xudong Wang, professore associato di Scienza e ingegneria dei materiali all'Università del Wisconsin a Madison, ritiene che lo sviluppo di questa idea porterà alla creazione di elettronica personale a ricarica automatica.

Xudong Wang, insieme al suo studente Yanchao Mao e co-autori dell'Università Sun Yat-sen in Cina e all'Università del Minnesota a Duluth, negli Stati Uniti, hanno descritto la loro invenzione, - mesoporosa nanogeneratore piezoelettrico, in un articolo per la rivista Advanced Energy Materials il 27 gennaio 2014.

Il nanogeneratore utilizza fondamentalmente un materiale polimerico piezoelettrico chiamato PVDF (fluoruro di polivinilidene). I materiali piezoelettrici sono intrinsecamente in grado di generare elettricità con la forza meccanica. Inoltre sono deformati meccanicamente sotto l'influenza di un campo elettrico.

Invece della solita deformazione o dell'azione di un campo elettrico, i ricercatori hanno incluso nanoparticelle di ossido di zinco nel film sottile PVDF, che ora consentiranno di ottenere effetto piezoelettrico anche con lievi vibrazioni, per poi accumulare energia elettrica.

Successivamente, le nanoparticelle sono state incise dal film, risultando in pori interconnessi - "mesopori" - un materiale simile a una spugna. Era un materiale così spugnoso che era la chiave per la conversione dell'energia vibrazionale. Xudong Wang afferma che più morbido è il materiale, più sensibile alle piccole vibrazioni.

Lo stesso nanogeneratore include sottili piastre di elettrodi su entrambi i lati di un film polimerico mesoporoso che può essere attaccato a qualsiasi tipo di superficie, sia che si tratti di pelle umana liscia o di qualche altra superficie irregolare.

Se parliamo di smartphone, la massa del dispositivo contribuirà a rafforzare la potenza elettrica generata, a causa dell'aumento della polarizzazione. Ad esempio, una persona semplicemente cammina o corre, e grazie a questo, lo smartphone viene effettivamente caricato.

In futuro, i nanogeneratori potrebbero diventare parte integrante di molti dispositivi elettronici, ad esempio come un pannello posteriore o una custodia per dispositivi, per fornire direttamente energia ricevuta dalle vibrazioni ambientali.

Il team ritiene che la semplicità della produzione ridimensionerà tali installazioni di nanogeneratori su grandi dimensioni. E la capacità di personalizzare le proprietà meccaniche dei film e il loro design consentirà di implementare strutture sia per alimentare i telefoni sia per alimentare autonomamente i sistemi di sensori.

Comments

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Un articolo interessante, ma è difficile credere in tutte queste piccole cose, ad essere sinceri. L'energia dell'etere è un mito, ma in realtà devi solo iniziare a produrre batterie al plutonio e non a creare onde.Ma chi deve permettere tale energia? Le società produttrici di petrolio faranno ogni sforzo per garantire che gli sviluppi dell'energia libera siano sepolti il ​​più profondamente possibile.