I ricercatori della Rmit University hanno elaborato un elettrodo in grado di conservare energia solare e rendere i dispositivi elettronici autonomi dall’alimentazione elettrica. Tutto grazie al modello dei frattali osservabile nella forma delle foglie della pianta tipica dei boschi
Con lo smartphone si può fare praticamente tutto. Molte azioni della vita quotidiana che prima richiedevano molto più tempo e spostamenti fisici possono essere svolte in un attimo con un tocco sullo schermo. L’unico reale ostacolo che ancora la tecnologia mobile non è riuscita a superare è la ricarica delle batterie. Gli scienziati australiani della Rmit University potrebbero, però, aver trovato una soluzione: un nuovo elettrodo potrebbe presto rendere i telefoni cellulari in grado di ricaricarsi da soli. L’ispirazione è venuta dal mondo vegetale, in particolare dalle felci.
Il prototipo di elettrodo dei ricercatori australiani. Foto: Rmit University
Conservare al meglio l’energia solare
Il prototipo in grafene sviluppato dai ricercatori è in grado di migliorare la tecnologia di immagazzinamento dell’energia solare del 3000 per cento. Se la scoperta dovesse dimostrarsi efficace, non è escluso che anche altri oggetti come le automobili e le case potrebbero presto servirsene. L’elettrodo è stato integrato con dei supercondensatori che possono caricarsi e scaricarsi molto più velocemente delle normali batterie. La ricerca è stata pubblicata su Scientific Reports.
Felci e frattali
Il modello matematico sul quale si sono basati gli scienziati guidati dal professore Min Gu e da Litty V. Thekkekar è quello dei frattali. Si tratta di sistemi complessi che si ripetono da soli e che nella forma ricordano proprio le foglie della felce. Altri elementi naturali come i fiocchi di neve e i cavoli hanno questa stessa struttura. Questo schema permette di raccogliere l’energia in tutti gli spazi possibili, ottimizzando quindi il funzionamento della particolare batteria. «Le foglie della felce sono piene di venature che consentono di conservare l’energia e di trasportare l’acqua per tutta la pianta», spiega Gu, capo del Laboratory of Artificial Intelligence Nanophotonics.
Il sole come unica fonte di energia
I ricercatori hanno quindi usato la struttura frattale per realizzare il design dell’elettrodo. In questo modo, il processo di immagazzinamento dell’energia è stato migliorato. L’integrazione con i supercondensatori ha aumentato di 30 volte la capacità di conservazione dell’energia con dispersioni minime. Dotando l’elettrodo di un piccolo pannello solare si potrà poi arrivare a rendere ogni smartphone indipendente dal punto di vista energetico. «Non ci preoccuperemo più dei cellulari da ricaricare o delle macchine ibride da collegare alla rete elettrica. Con questo prototipo abbiamo superato il problema della conservazione dell’energia e abbiamo dimostrato che può funzionare con le celle solari senza effetti negativi sulla performance. Ora dobbiamo concentrarci su una maggiore flessibilità dell’energia solare in modo da avere dispositivi elettronici che funzionano solo grazie al sole», spiega Litty V. Thekkekar.
