Nylon piezoelettrico nei vestiti ricaricherà smartphone grazie ai passi

Le fibre piezoelettriche del nuovo tipo di nylon trasformano l'energia meccanica in energia elettrica (credito: Katharina Maisenbacher, Istituto Max Planck)

Un modo per produrre energia elettrica dal nylon usando l’energia meccanica, e quindi anche solo il movimento del corpo, è stato sviluppato da un team di ricercatori dell’Istituto Max Planck. Le fibre di nylon prodotte dagli scienziati, infatti, potrebbero un giorno rendere gli indumenti fatti con questo materiale capaci di caricare uno smartphone, qualcosa che aprirebbe la strada a “vestiti ” che, producendo energia elettrica, potrebbero anche essere dotati di sensori vari tra cui quelli per monitorare la nostra salute.

Lunga ricerca sui polimeri

La scoperta, effettuata grazie ad una collaborazione con colleghi dell’Università di Bath e quella di Coimbra, è stata possibile grazie ad una lunga ricerca sui polimeri, un lavoro rivoluzionario, come definito nel comunicato stampa, riguardante i cosiddetti “nylon piezoelettrici”.

Che cos’è la piezoelettricità

La piezoelettricità è quel fenomeno per il quale il movimento può essere trasformato energia elettrica. Anche solo distorcendo un materiale piezoelettrico, si genera infatti una piccola carica. Numerosi dispositivi, oggi, funzionano grazie a questo fenomeno, scoperto all’inizio degli anni 80 del secolo scorso, dunque praticamente senza batterie e senza necessità di ricariche.
Questa energia elettrica, una volta aggiunto un condensatore, però, può essere anche immagazzinata e dunque può essere utilizzata per molteplici scopi nel tempo.

Indumenti piezoelettrici

Nel comunicato stampa che presenta lo studio, per esempio, si immaginano “indumenti piezoelettrici” che con il movimento del corpo, ad esempio i passi, potrebbe generare elettricità sufficiente per scopi molteplici, dalla ricarica del dispositivo mobile fino all’alimentazione di biosensori vari.
“I materiali piezoelettrici sono buoni candidati per la raccolta di energia dalle vibrazioni meccaniche, come il movimento del corpo, ma la maggior parte di questi materiali sono in ceramica e contengono piombo, che è tossico e rende difficile la loro integrazione nell’elettronica indossabile o nei vestiti”, spiega Kamal Asadi, professore del Dipartimento di Fisica a baza che ha lavorato con il suo dottorando Saleem Anwar.

Il procedimento per far diventare piezoelettrico il nylon

Per far diventare piezoelettrico il nylon i ricercatori, già nel corso dei decenni passati, lo avevano ridotto ad una particolare forma cristallina. Questo processo, però, inizialmente produceva delle pellicole molto spesse, non adatte ad un indumento.
Asadi e Anwar hanno però adottato un approccio diverso: hanno sciolto lo stesso nylon, che inizialmente si presenta in polvere, in un solvente acido invece di scioglierlo come accadeva con il metodo precedente. Mescolando poi questa soluzione acida con l’acetone hanno estratto l’acido trasformando il nylon in un materiale piezoelettrico.
Hanno quindi trasformato il nylon risultante in filati e li hanno integrati in dei tessuti.

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