I nanofili consentono di "indossare l’energia"

Il Giornale Online
JONATHAN, reporter della rivista Science and technology – BBC News (U.K).

L’espressione “indossare energia” potrebbe avere presto un diverso significato letterale.

Gli scienziati americani hanno sviluppato nuove fibre simili a spazzole che, in movimento, generano energia elettrica.

La loro lavorazione potrebbe consentire ai progettisti di creare abiti “intelligenti” in grado di sfruttare il movimento del corpo per azionare piccoli oggetti portatili elettronici.

Scrivendo nella rivista Nature, il gruppo dice che i materiali potrebbero essere utilizzati anche in tende o in altre strutture per sfruttare l’energia eolica.

“Il nostro obiettivo è di arrivare a una nanotecnologia in grado di autoalimentarsi”, afferma Zhong Lin Wang, docente presso la Georgia Institute of Technogy.

“Flussi d'aria, vibrazioni, tutta energia meccanica che andrebbe sfruttata per azionare dispositivi elettrici”.

Dianne Jones, direttore tecnico dell’azienda di elettronica tessile Fibretronic, ha affermato che siccome la produzione di oggetti elettronici che possono essere indossati è in crescita, tecnologie come le nanofibre potrebbero diventare sempre più attraenti.

“Qualsiasi nuova fonte energetica in grado di fornire una soluzione più integrata e meno aggressiva al posto della tradizionale tecnologia della batteria sarebbe molto utile per l’abbigliamento o altre applicazioni elettroniche basate su tessuti”.

Ottilia Saxl, direttore esecutivo dell'Istituto di Nanotecnologia, sostiene che la tecnologia potrebbe anche essere utilizzata in ambito sanitario, per azionare dispositivi medici di piccole dimensioni come pacemaker o meccanismi sottocutanei per la distribuzione dei medicinali.

I nano-generatori sono formati da coppie di fibre simili a minuscoli scovolini per bottiglie.

Nella parte centrale di ogni fibra si trova un gambo Kevlar. “Sulla superficie coltiviamo cristalli chiamati nanofili”, ha affermato il professore Wang.

Ciascun minuscolo filo ha una lunghezza di 30-50 nanometri ed è composto di ossido di zinco.

“La loro crescita ha qualcosa di spettacolare perché sulla superficie della fibra tutti questi nanofili sporgono all’esterno formando una disposizione a raggiera”, ha sostenuto, “ed è possibile coltivarli su qualsiasi fondo, capelli o qualunque altra cosa”.

Una delle fibre ispide è inoltre bagnata nell’oro agendo come elettrodo. Quando le fibre si strofinano, creano una piccola quantità di energia elettrica.

“La fibra ha un effetto piezoelettrico”, afferma Wang. “Si tratta di un effetto importante che converte l’energia meccanica in elettricità”.

Gli esperimenti con i prototipi hanno mostrato che due fibre di 1 cm di lunghezza potrebbero generare una corrente di quattro nanoampere e una tensione in uscita di circa quattro millivolt.

“Ottimizzando il progetto, potremo ottenere fino a 80 milliwatt per metro quadrato di tessuto e questo sarebbe utile ad azionare un iPod”.

Tuttavia, il Professor George Stylios della Heriot Watt University, che lavora su materiali flessibili, sostiene che si potrebbero generare “significative” quantità di energia dall’abbigliamento utilizzando le fibre.

“Penso che sarà molto difficile generare un prodotto abbastanza utile da accendere dei dispositivi”, ha affermato.

In particolare, egli sostiene che chiunque porti le fibre dovrebbe spostarsi molto velocemente e dovrebbe indossare una grande quantità di tessuto. Si potrebbero utilizzare le fibre per altre operazioni come la modifica della struttura o del colore di materiali.

Le fibre rappresentano l'ultimo sviluppo nel campo della “raccolta di energia” che cerca di sviluppare metodi per recuperare energia sprecata in altri modi per convertirla in energia elettrica utile.

Ogni giorno ci sono esempi come le radio e gli orologi automatici da ricaricare.

L'agenzia di ricerca della difesa americana Darpa ha anche in progetto di trarre energia dai generatori applicati negli stivali dei soldati.

E proprio all’inizio di quest’anno, gli scienziati canadesi hanno mostrato degli apparecchi ortodontici da ginocchio in grado di lavorare come una dinamo.

Wang e il suo gruppo puntano a sviluppare dispositivi che potrebbero essere incorporati in tessuti e materiali di utilizzo quotidiano.

Egli ha già presentato un nano-generatore collegato a una superficie rigida che potrebbe essere utilizzato per azionare sensori su veicoli. Secondo lui le nuove fibre potrebbero essere utilizzate per realizzare tessuti intelligenti che potrebbero essere utili per le forze armate così come per gli amanti dei gadget.

“La capacità di generare energia per l'elettronica personale utilizzando l'abbigliamento che indossiamo rappresenterebbe un notevole progresso”, ha affermato Jones.

La sua società, la Fibretronic, produce interruttori tessili e tastierine numeriche per indumenti che consentono a chi li indossa di controllare i lettori mp3 che portano in tasca.

Tuttavia bisognerebbe vincere numerose sfide prima che la tecnologia dei nano-generatori possa essere utilizzata in commercio come dispositivo efficace tale da assicurare un rifornimento consistente.

Aldilà dei costi e della facilità di produzione, la ricerca promette bene.

“La possibilità di sviluppare piezoelettricità o energia generata da fibre o tessuti è qualcosa su cui i ricercatori sono impegnati da tempo. Questo lavoro potrebbe rappresentare un notevole passo avanti “.JONATHAN, reporter della rivista Science and technology – BBC News (U.K).

L’espressione “indossare energia” potrebbe avere presto un diverso significato letterale.

Gli scienziati americani hanno sviluppato nuove fibre simili a spazzole che, in movimento, generano energia elettrica.

La loro lavorazione potrebbe consentire ai progettisti di creare abiti “intelligenti” in grado di sfruttare il movimento del corpo per azionare piccoli oggetti portatili elettronici.

Scrivendo nella rivista Nature, il gruppo dice che i materiali potrebbero essere utilizzati anche in tende o in altre strutture per sfruttare l’energia eolica.

“Il nostro obiettivo è di arrivare a una nanotecnologia in grado di autoalimentarsi”, afferma Zhong Lin Wang, docente presso la Georgia Institute of Technogy.

“Flussi d'aria, vibrazioni, tutta energia meccanica che andrebbe sfruttata per azionare dispositivi elettrici”.

Dianne Jones, direttore tecnico dell’azienda di elettronica tessile Fibretronic, ha affermato che siccome la produzione di oggetti elettronici che possono essere indossati è in crescita, tecnologie come le nanofibre potrebbero diventare sempre più attraenti.

“Qualsiasi nuova fonte energetica in grado di fornire una soluzione più integrata e meno aggressiva al posto della tradizionale tecnologia della batteria sarebbe molto utile per l’abbigliamento o altre applicazioni elettroniche basate su tessuti”.

Ottilia Saxl, direttore esecutivo dell'Istituto di Nanotecnologia, sostiene che la tecnologia potrebbe anche essere utilizzata in ambito sanitario, per azionare dispositivi medici di piccole dimensioni come pacemaker o meccanismi sottocutanei per la distribuzione dei medicinali.

I nano-generatori sono formati da coppie di fibre simili a minuscoli scovolini per bottiglie.

Nella parte centrale di ogni fibra si trova un gambo Kevlar. “Sulla superficie coltiviamo cristalli chiamati nanofili”, ha affermato il professore Wang.

Ciascun minuscolo filo ha una lunghezza di 30-50 nanometri ed è composto di ossido di zinco.

“La loro crescita ha qualcosa di spettacolare perché sulla superficie della fibra tutti questi nanofili sporgono all’esterno formando una disposizione a raggiera”, ha sostenuto, “ed è possibile coltivarli su qualsiasi fondo, capelli o qualunque altra cosa”.

Una delle fibre ispide è inoltre bagnata nell’oro agendo come elettrodo. Quando le fibre si strofinano, creano una piccola quantità di energia elettrica.

“La fibra ha un effetto piezoelettrico”, afferma Wang. “Si tratta di un effetto importante che converte l’energia meccanica in elettricità”.

Gli esperimenti con i prototipi hanno mostrato che due fibre di 1 cm di lunghezza potrebbero generare una corrente di quattro nanoampere e una tensione in uscita di circa quattro millivolt.

“Ottimizzando il progetto, potremo ottenere fino a 80 milliwatt per metro quadrato di tessuto e questo sarebbe utile ad azionare un iPod”.

Tuttavia, il Professor George Stylios della Heriot Watt University, che lavora su materiali flessibili, sostiene che si potrebbero generare “significative” quantità di energia dall’abbigliamento utilizzando le fibre.

“Penso che sarà molto difficile generare un prodotto abbastanza utile da accendere dei dispositivi”, ha affermato.

In particolare, egli sostiene che chiunque porti le fibre dovrebbe spostarsi molto velocemente e dovrebbe indossare una grande quantità di tessuto. Si potrebbero utilizzare le fibre per altre operazioni come la modifica della struttura o del colore di materiali.

Le fibre rappresentano l'ultimo sviluppo nel campo della “raccolta di energia” che cerca di sviluppare metodi per recuperare energia sprecata in altri modi per convertirla in energia elettrica utile.

Ogni giorno ci sono esempi come le radio e gli orologi automatici da ricaricare.

L'agenzia di ricerca della difesa americana Darpa ha anche in progetto di trarre energia dai generatori applicati negli stivali dei soldati.

E proprio all’inizio di quest’anno, gli scienziati canadesi hanno mostrato degli apparecchi ortodontici da ginocchio in grado di lavorare come una dinamo.

Wang e il suo gruppo puntano a sviluppare dispositivi che potrebbero essere incorporati in tessuti e materiali di utilizzo quotidiano.

Egli ha già presentato un nano-generatore collegato a una superficie rigida che potrebbe essere utilizzato per azionare sensori su veicoli. Secondo lui le nuove fibre potrebbero essere utilizzate per realizzare tessuti intelligenti che potrebbero essere utili per le forze armate così come per gli amanti dei gadget.

“La capacità di generare energia per l'elettronica personale utilizzando l'abbigliamento che indossiamo rappresenterebbe un notevole progresso”, ha affermato Jones.

La sua società, la Fibretronic, produce interruttori tessili e tastierine numeriche per indumenti che consentono a chi li indossa di controllare i lettori mp3 che portano in tasca.

Tuttavia bisognerebbe vincere numerose sfide prima che la tecnologia dei nano-generatori possa essere utilizzata in commercio come dispositivo efficace tale da assicurare un rifornimento consistente.

Aldilà dei costi e della facilità di produzione, la ricerca promette bene.

“La possibilità di sviluppare piezoelettricità o energia generata da fibre o tessuti è qualcosa su cui i ricercatori sono impegnati da tempo. Questo lavoro potrebbe rappresentare un notevole passo avanti “.

SchwartzReport del 14.02.2008 –
(traduzione a cura di Daniela Rita Mazzella)

Fonte: Coscienza.org

I nanofili consentono di "indossare l’energia" ultima modifica: 2008-03-17T17:18:20+00:00 da Richard
About the Author
Richard

Noi siamo l’incarnazione locale di un Cosmo cresciuto fino all’autocoscienza. Abbiamo incominciato a comprendere la nostra origine: siamo materia stellare che medita sulle stelle. (Carl Sagan)