I ricercatori della Chalmers University of Technology hanno sviluppato un tessuto che converte l'energia cinetica in energia elettrica. Maggiore è il carico applicato al tessuto e più umido diventa, più elettricità genera. I risultati sono ora pubblicati in Elettronica flessibile .

I ricercatori di Chalmers Anja Lund e Christian Müller hanno sviluppato un tessuto che genera elettricità quando viene allungato o esposto a pressione. Il tessuto può attualmente generare energia sufficiente per accendere un LED, inviare segnali wireless o guidare piccole unità elettriche come una calcolatrice tascabile o un orologio digitale. La tecnologia si basa sull'effetto piezoelettrico, che si traduce nella generazione di elettricità dalla deformazione di un materiale piezoelettrico, come quando è allungato. Nello studio, i ricercatori hanno creato un tessuto tessendo un filo piezoelettrico insieme a un filo elettricamente conduttore, necessaria per trasportare la corrente elettrica generata.

"Il tessuto è flessibile e morbido e diventa ancora più efficiente se umido o bagnato, " dice Lund. "Per dimostrare i risultati della nostra ricerca usiamo un pezzo di tessuto nella tracolla di una borsa. Più pesante è il peso imballato nella borsa, e tanto più della borsa che consiste nel nostro tessuto, più energia elettrica otteniamo. Quando la nostra borsa è carica di tre chili di libri, produciamo una potenza continua di quattro microwatt. È sufficiente per accendere a intermittenza un LED. Realizzando un'intera borsa con il nostro tessuto, potremmo ottenere energia sufficiente per trasmettere segnali wireless".

Il filato piezoelettrico è composto da 24 fibre, ciascuno sottile come una ciocca di capelli. Quando le fibre sono sufficientemente umide, si racchiudono nel liquido e il filato diventa più efficiente, poiché ciò migliora il contatto elettrico tra le fibre. La tecnologia si basa su studi precedenti dei ricercatori in cui hanno sviluppato le fibre piezoelettriche, a cui ora hanno aggiunto un'ulteriore dimensione.

"Le fibre piezoelettriche sono costituite da un guscio piezoelettrico attorno a un nucleo elettricamente conduttore, Lund dice. "Il filo piezoelettrico in combinazione con un filo conduttore commerciale costituisce un circuito elettrico collegato in serie." Il lavoro precedente dei ricercatori sui tessuti piezoelettrici si è finora concentrato principalmente sui sensori e sulla loro capacità di generare segnali elettrici attraverso la sensibilità alla pressione. L'uso dell'energia per azionare continuamente i componenti elettronici è unico.

"I tessuti intessuti da filati piezoelettrici rendono la tecnologia facilmente accessibile e potrebbe essere utile nella vita di tutti i giorni. È anche possibile aggiungere più materiali alla trama o utilizzarla come strato in un prodotto multistrato. Richiede alcune modifiche, ma è possibile, " Lund says.

The researchers consider that the technology is, in linea di principio, ready for larger scale production. It is now mainly up to industrial product developers to find out how to make use of the technology. Despite the advanced technology underlying the material, the cost is relatively low and is comparable with the price of Gore-Tex. Through their collaboration with the Swedish School of Textiles in Borås the researchers have been able to demonstrate that the yarn can be woven in industrial looms and is sufficiently wear-resistant to cope with the harsh conditions of mass production.