La rivista Science Advances ha descritto uno speciale dispositivo indossabile abbastanza elastico che ognuno di noi può portare come un anello, un bracciale o un qualsiasi altro accessorio che entri in contatto con la nostra pelle.
Il dispositivo, una volta a contatto con la pelle, sfrutta il calore del nostro corpo trasformandolo in energia elettrica grazie a dei piccoli dispositivi termoelettrici.
L’autore dell’articolo Jianliang Xiao, professore associato del Dipartimento di ingegneria meccanica Paul M. Rady al CU Boulder ha dichiarato che in futuro utilizzeremo dei dispositivi elettronici indossabili che saremo in grado di alimentare senza dover utilizzare pile di nessun tipo.
Q1uesti dispositivi indossabili non escono certamente da un film di fantascienza dove esseri alieni utilizzano i corpi degli umani per produrre energia, almeno (per ora) Xiao e i suoi colleghi non sono così ambiziosi:
Ogni dispositivo indossabile al momento è in grado di generare circa 1 volt di energia per ogni centimetro quadrato di spazio occupato sulla pelle.
Per ora il voltaggio ottenuto è inferiore a quello prodotto dalla maggior parte delle batterie esistenti, ma comunque e pur sempre un voltaggio sufficiente ad alimentare dispositivi elettronici come orologi o fitness tracker.
Dispositivi termoelettrici indossabili simili sono già utilizzati, ma il dispositivo indossabile proposto da Xiao è elastico, può auto ripararsi se danneggiato ed è completamente riciclabile, queste caratteristiche lo rendono un’alternativa più intelligente ed ecologica rispetto all’elettronica tradizionale.
Come sappiamo, le pile elettriche o le batterie una volta scaricate raramente vengono ricaricate e riutilizzate, molto più spesso vengono gettate e sostituite con una nuova batteria che subirà lo stesso processo che non è certamente rispettoso dell’ambiente.
La cosa interessante del dispositivo termoelettrico indossabile di Xiao è che possiamo indossarlo senza doverci preoccupare di ricaricarlo perché è in grado di fornirci un voltaggio costante.
Il dispositivo termoelettrico indossabile non è il primo tentativo di Xiao di dotare un essere umano di un oggetto che sfrutti l’energia prodotta dal proprio corpo.
Xiao e il suo team hanno già sperimentato la progettazione di “pelle elettronica“, dispositivi indossabili che assomigliano e si comportano in modo molto simile alla nostra pelle. Quell’epidermide artificiale, tuttavia, deve essere collegata a una fonte di alimentazione esterna per poter funzionare.
Ma l’ultimo dispositivo indossabile ideato da Xiao dispone di un’importante innovazione.
Il dispositivo è infatti realizzato con un nuovo tipo di materiale elastico chiamato polyimine. All’interno del dispositivo vengono inseriti una serie di sottili chip termoelettrici, collegati con fili di metallo liquido.
Il prodotto finale sembra un incrocio tra un braccialetto di plastica e una scheda madre per computer in miniatura o forse un anello di diamanti ultra tecnologico.
Il design del prodotto rende il sistema estensibile ma non produce sollecitazioni al materiale termoelettrico che quindi, essendo fragile, non subisce nessun tipo di sollecitazione dannosa.
Questo dispositivo si può indossare mentre facciano esercizio fisico e mentre ci alleniamo, il nostro corpo si riscalda e il calore prodotto viene trasformato in energia elettrica, in questo modo, una parte del nostro calore corporeo non verrà sprecato.
Inoltre, spiega Xiao, si possono aggiungere ulteriori blocchi per aumentare la produzione di energia. In questo modo i dispositivi indossabili termoelettrici possono essere ulteriormente personalizzati.
I vantaggi del dispositivo indossabile
Xiao e il suo team hanno calcolato che una persona che cammina a passo svelto potrebbe utilizzare un dispositivo delle dimensioni di un tipico braccialetto sportivo per generare circa 5 volt di elettricità, che è più di quanto molte batterie per orologi possono attualmente produrre.
Come la pelle artificiale ideata da Xiao, i nuovi dispositivi termoelettrici sono resistenti quanto i tessuti biologici. Se il dispositivo si strappa, le estremità danneggiate una volta riaccostate si salderanno di nuovo in pochi minuti.
Una volta terminato l’utilizzo del dispositivo, lo possiamo immergerlo in una soluzione speciale che separerà i componenti elettronici e dissolverà la base di poliimina: ognuno di questi ingredienti può quindi essere riutilizzato.
“Stiamo cercando di rendere i nostri dispositivi il più economici e affidabili possibile, avendo anche un impatto sull’ambiente il più vicino possibile allo zero”, ha spegato Xiao.
Sebbene ci siano ancora problemi da risolvere nel design, Xiao ritiene che i dispositivi termoelettrici indossabili del suo gruppo potrebbero arrivare sul mercato tra cinque e dieci anni.
