I ricercatori dell'Empa e dell'ETH di Zurigo sono riusciti a sviluppare un materiale che funziona come un concentratore solare luminescente e può essere applicato anche ai tessuti. Questo apre numerose possibilità per produrre energia direttamente dove serve, cioè nell'uso dell'elettronica di tutti i giorni.

La nostra fame di energia è insaziabile, continua persino a crescere con l'aumento dell'offerta di nuovi gadget elettronici. Cosa c'è di più, siamo quasi sempre in movimento e quindi dipendenti in modo permanente da un alimentatore per ricaricare i nostri smartphone, tablet e laptop. Nel futuro, le prese di corrente (almeno per questo scopo) potrebbero diventare obsolete. L'elettricità verrebbe quindi dai nostri stessi vestiti, per mezzo di un nuovo polimero che viene applicato sulle fibre tessili, giacche, T-shirt e simili potrebbero presto funzionare come collettori solari e quindi come fonte di energia mobile.

Rendere flessibili i materiali luminescenti

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 speciali materiali luminescenti e sono chiamati "concentratori solari luminescenti, ' o LSC in breve. I materiali luminescenti nell'LSC catturano la luce ambientale diffusa e trasmettono la sua energia alla cella solare reale, che poi converte la luce in energia elettrica. Però, Gli LSC sono attualmente disponibili solo come componenti rigidi e non sono adatti all'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 Laboratorio per le membrane e i tessuti biomimetici è ora riuscito a incorporare molti di questi materiali luminescenti in un polimero che fornisce proprio questa flessibilità e permeabilità all'aria.

Polimero noto con proprietà sofisticate

Questo nuovo materiale è basato su reti di polimeri anfifilici, o APCN in breve, 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 vantaggiose anche per l'occhio umano e si basano su proprietà chimiche speciali. "Il motivo per cui abbiamo scelto esattamente questo polimero è il fatto che siamo in grado di incorporare due materiali luminescenti immiscibili su scala nanometrica e lasciarli interagire tra loro. Ci sono, Certo, altri polimeri, in cui questi materiali potrebbero essere integrati ma ciò porterebbe ad aggregazione, e la produzione di energia non sarebbe quindi possibile, " spiega Boesel.

Concentratori solari luminosi per abbigliamento

In collaborazione con i colleghi di altri due laboratori Empa, Film Sottili e Fotovoltaico e Fibre Avanzate, Il team di Boesel ha aggiunto due diversi materiali luminescenti al tessuto gel, trasformandolo in un concentratore solare flessibile. Proprio come sui grandi collezionisti (rigidi), 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 accumuli vapore acqueo sotto forma di sudore. I concentratori solari indossati sul corpo offrono un immenso beneficio per la sempre crescente richiesta di energia, soprattutto per i dispositivi portatili.