I dispositivi indossabili del futuro saranno alimentati dall’energia cinetica del corpo: lo studio del CalTech

Un team di ricercatori della prestigiosa università californiana CalTech ha messo a punto una nuova generazione di sensori alimentabile tramite l'energia cinetica prodotta dai movimenti del corpo. Così i dispositivi indossabili de prossimo futuro non avranno bisogno di grandi batterie.

Un ricercatore di ingegneria medica della prestigiosa Università californiana CalTech (California Institute of Technology), di nome Wei Gao, ha sviluppato una gamma di sensori indossabili poco costosi e soprattutto alimentabili utilizzando l’energia cinetica prodotta dai movimenti del corpo umano. Alimentare i sensori dei dispositivi indossabili infatti sarà sempre di più una sfida per i produttori nei prossimi anni: le funzioni complesse supportate sono in costante crescita (monitoraggio del sonno, del battito cardiaco, dei livelli di ossigenazione del sangue etc.) e questo richiede batterie sempre più grandi, che però mal si adattano alle crescenti esigenze di miniaturizzazione e indossabilità.

Gao ha dunque lavorato su un nuovo modo per alimentare sensori indossabili wireless, attraverso la raccolta dell’energia cinetica prodotta da una persona mentre si muove. La capacità di accumulo di energia viene ottenuta utilizzando un sandwich di materiali che include teflon, rame e poliammide, che aderisce poi alla pelle dell’utente, come fosse un sottilissimo cerotto. Quando i fogli di materiale sfregano contro uno strato scorrevole di rame e poliammide, vengono generate piccole quantità di elettricità.

Il generatore triboelettrico creato da Gao e dal suo team di scienziati utilizza circuiti flessibili, già disponibili in commercio. Il materiale è economico, durevole e meccanicamente robusto e, anche se non è in grado di produrre quantità significative di elettricità – servirebbero 100 metri quadrati di superficie per alimentare una lampadina da 40 watt – è sufficiente per alimentare gli attuali sensori indossabili.

L’elettricità raccolta può essere immagazzinata in un condensatore fino a quando la carica è sufficiente per consentire al sensore di effettuare una lettura e inviare i dati in modalità wireless a un telefono cellulare tramite Bluetooth. Secondo Gao, in un prossimo futuro, si potrebbero inoltre mescolare diversi tipi di raccolta energetica, per alimentare un indossabile senza necessità di ricorrere a una batteria tradizionale, ad esempio attraverso l’uso di mini pannelli solari, uniti allo sfruttamento dell’energia triboelettrica e di quella ricavabile dal sudore corporeo.