Dal MIT il cerotto sottile e flessibile che converte i segnali Wi-Fi in elettricità

Fa passi avanti la ricerca per creare dispositivi sottili e flessibili, capaci di convertire le onde elettromagnetiche in corrente alternata. Una nuova soluzione raccoglie abbastanza corrente da alimentare piccoli dispositivi medici.

Un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e della Universidad Politécnica de Madrid è riuscito a realizzare un’antenna flessibile, sottile e leggera, a radiofrequenza, capace di catturare le onde elettromagnetiche (come quelle prodotte dal Wi-Fi) e trasformarle in corrente alternata. Una soluzione che si potrebbe impiegare per alimentare piccoli prodotti hi-tech senza fili e senza bisogno di integrare batterie.

Il risultato è talmente rilevante da essersi meritato una pubblicazione sulla prestigiosa rivista tecnica Nature, e sebbene la quantità di corrente generata con questo metodo (40 microwatt) non sia sufficiente per alimentare smartphone o smartwatch, basta per un singolo chip di silicio, come quelli impiegati in ambito medico.

L’idea di partenza è quella su cui stanno lavorando molti gruppi di ricerca in tutto il mondo: viviamo circondati dalle onde elettromagnetiche, emesse da moltissimi apparecchi attorno a noi. Se riuscissimo a trasformare questo “inquinamento elettromagnetico” in qualcosa di utile, potremmo eliminare i cavi per la ricarica di molti dispostivi. Finora sono state a messe a punto diverse soluzioni indicate con il nome rectenna, portmanteau delle parole “antenna e rettifica” che sta a indicare un tipo di antenna che converte l’energia elettromagnetica in corrente.

Questa si distingue perché, rispetto alle precedenti, è flessibile, quindi può essere posizionata su superfici non omogenee. Inoltre, è costruita con materiali poco costosi e facilmente reperibili. Le rectenna prodotte in passato sono realizzate con silicio o arseniuro di gallio, che sono materiali rigidi e costosi. Per la rectenna flessibile i ricercatori hanno impiegato il disolfuro di molibdeno (MoS2) che ha uno spessore molto sottile e che è facilmente reperibile. Inoltre, grazie all’esposizione a determinate sostanze chimiche, è stato possibile ottenere una struttura che imita le proprietà delle rectenne precedenti, ma ne ottimizza il funzionamento permettendo di assorbire frequenze più elevate. In altre parole, questa antenna capta le onde elettromagnetiche emesse dalla maggior parte dei nostri dispositivi elettronici, tra cui Wi-Fi, Bluetooth, l’LTE degli smartphone e molti altri, e la converte in corrente alternata.

A che cosa può servire così com’è? Ad alimentare dispositivi medici quali per esempio sensori deglutibili per la diagnosi di patologie intestinali. In questi casi non è possibile usare prodotti alimentati a batterie, perché se il litio si sciogliesse nell’organismo il paziente potrebbe morire.

In prospettiva futura, se si potessero ottenere pellicole abbastanza grandi da rivestire, per esempio, le pareti degli uffici, si potrebbero alimentare senza fili tutti gli oggetti che ci circondano. Una prospettiva che allo stato attuale è a lungo termine, ma è molto interessante.