Un nuovo materiale sviluppato in Svizzera funziona come un concentratore solare luminescente e può anche essere applicato ai tessuti, con potenziali applicazioni per gli strumenti elettronici di tutti i giorni.
di Lisa Ovi
Il mondo moderno ha una costante necessità di energia, soprattutto a fronte di sempre nuovi gadget elettronici. Essere incostante movimento, inoltre, ci rende dipendenti dai caricabatterie necessari a ricaricare i nostri smartphone, tablet e laptop.
Ora, una squadra di ricercatori del Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology si propone di rendere obsolete le prese di corrente, proponendo la possibilità di caricare i nostri dispositivi direttamente dai vestiti grazie ad un nuovo polimero applicabile alle fibre tessili di giacche, magliette e simili, trasformandole in collettori solari ed una fonte di energia mobile.
I materiali in grado di utilizzare la luce indiretta o ambientale per la generazione di energia sono già utilizzati nell’industria solare. Questi materiali contengono materiali luminescenti speciali e sono chiamati “concentratori solari luminescenti“, LSC in breve. I materiali luminescenti nell’LSC catturano la luce ambientale diffusa e ne trasmettono l’energia all’effettiva cella solare, che quindi converte la luce in energia elettrica.
Tuttavia, gli LSC sono attualmente disponibili solo come componenti rigidi e non sono adatti per l’uso nei tessuti perché non sono né flessibili né permeabili all’aria e al vapore acqueo. Un team di ricerca interdisciplinare guidato da Luciano Boesel del Laboratory for Biomimetic Membranes and Textiles dell’EMPA, è ora riuscito a incorporare molti di questi materiali luminescenti in un polimero che fornisce esattamente questa flessibilità e permeabilità all’aria.
Il nuovo materiale si basa sulle cosiddette Amphiphilic Polymer Co-Networks, o in breve APCN, un polimero noto da tempo nella ricerca ed è già disponibile sul mercato sotto forma di lenti a contatto in silicone-idrogel. Le proprietà speciali del polimero – permeabilità all’aria e al vapore acqueo, nonché flessibilità e stabilità – sono anche benefiche per l’occhio umano e si basano su proprietà chimiche speciali. Un vantaggio offerto da questo polimero è l possibilità di incorporare due materiali luminescenti immiscibili su nanoscala e lasciarli interagire tra loro.
In collaborazione con i colleghi di altri due laboratori Empa, Thin Films e Photovoltaics e Advanced Fibres, il team di Boesel ha aggiunto due diversi materiali luminescenti al tessuto gel, trasformandolo in un concentratore solare flessibile.
Proprio come sui collettori (rigidi) su larga scala, i materiali luminescenti catturano uno spettro di luce molto più ampio di quanto sia possibile con il fotovoltaico convenzionale. I nuovi concentratori solari possono essere applicati alle fibre tessili senza che il tessuto diventi fragile e suscettibile di screpolature o accumulo di vapore acqueo sotto forma di sudore. I concentratori solari indossati sul corpo offrono un immenso vantaggio per la sempre crescente domanda di energia, soprattutto per i dispositivi portatili.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati da Nano Energy.
Immagine: MIT Technology Review
