Un’innovazione nel campo delle batterie, capace di sfruttare la differenza di temperatura tra il calore corporeo e l’aria circostante per generare energia, potrebbe accelerare l’arrivo di smartwatch e dispositivi indossabili a autonomia infinita. Questa tecnologia complessa è stata descritta in uno studio condotto dall’Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) in Corea del Sud.
Maggiore elettricità, minore calore
Il gruppo di ricerca guidato dal Professor Jang Sung-yeon ha sviluppato un materiale termoelettrico ionico simile a un film, che sfrutta la differenza di temperatura tra la pelle e l’ambiente per produrre elettricità. Rispetto a materiali simili già esistenti, questa innovazione ha raggiunto valori record nel ZTi, ovvero il merito termoelettrico, con un incremento significativo del 70%.
Utilizzando questi materiali in serie all’interno di un modulo per la generazione di energia, è stato possibile ottenere 1.03V per ogni grado centigrado di differenza di temperatura. Questo modulo ha alimentato una lampadina LED grazie a una variazione termica di 1.5 gradi centigradi.
Un aspetto cruciale è che l’energia prodotta si è mantenuta stabile, garantendo il 95% delle prestazioni per un periodo di due mesi in ambienti interni.
Sfida scientifica
In precedenza, bilanciare gli ioni positivi e negativi che generano elettricità in tali materiali rappresentava una difficoltà. Un’eccessiva presenza di ioni ostacola il flusso ionico, limitando le performance. La scoperta del team consiste nel trovare un equilibrio ottimale tra gli ioni positivi e negativi per massimizzare la densità. Grazie a questi principi progettuali sono stati superati i record precedenti dello ZTi.
Cosa significa tutto questo?
Secondo quanto dichiarato dal Professor Jang:
Il materiale sviluppato è sottile e flessibile, permettendo così un facile attacco al corpo o su superfici curve. Può essere utilizzato nello sviluppo di dispositivi indossabili come smartwatch autocaricanti che non necessitano di batteria o sensori autonomi capaci di funzionare in ambienti con differenze termiche interne ed esterne anche minime.
L’autonomia della batteria rimane una barriera significativa per molti utenti interessati agli smartwatch; generalmente si possono aspettare pochi giorni d’uso con tutte le funzionalità attive da una singola carica. Sebbene alcuni modelli connessi offrano opzioni solari, le batterie tradizionali sono più comuni.
- Professor Jang Sung-yeon
- Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)
- Cercatori coinvolti nello studio
- Sviluppatori della tecnologia termoelettrica ionica
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