Il cellulare si ricarica con la voce

Il suono è una vibrazione meccanica regolare che viaggia attraverso la materia sotto forma di onda. Voci, rumori, musica, possono essere usati come fonti per generare energia elettrica e, quindi, alimentare anche le batterie dei cellulari. Grazie alle nanostrutture, ai materiali piezoelettrici, all’ossido di zinco, gli ingredienti principali dello studio sperimentale condotto dai ricercatori del Samsung Advanced Institute of Technology, intitolato Sound-Driven Piezoelectric Nanowire-Based Nanogenerators.

Gli scienziati del SAIT hanno sfruttato il potenziale dei nanofili in ossido di zinco in veste di materiale piezoelettrico e generatore di energia su nanoscala, creando un campo di nanofili tra due elettrodi (piezoelectric zinc oxide nanowires). Un’onda sonora è stata poi usata per produrre una vibrazione sulla parte superiore dell’elettrodo, che ha poi generato potenziale elettrico attraverso i nanofili in ossido di zinco allineati.

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Un sistema che ha permesso di ottenere circa 50 millivolt di energia con un’onda sonora con un’intensità d’ingresso pari a 100 decibel. Una conversazione a tono di voce normale genera tra i 60 e i 70 decibel.

Rispetto ad altre fonti di energia meccanica, quali il movimento prodotto dal battito cardiaco e dal flusso del sangue, è molto difficile utilizzare il potenziale dell’energia meccanica del suono per generare energia elettrica tramite un tradizionale trasduttore piezoelettrico o una sottile pellicola piezoelettrica. I ricercatori hanno superato l’ostacolo sfruttando appunto nanofili in ossido di zinco.

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Se gli scienziati saranno in grado di migliorare le prestazioni in uscita dei nanogeneratori – ha spiegato Jong Min Kim, direttore del Frontier Research Lab del SAIT – si apriranno nuovi e significativi scenari applicativi per il settore della green energy. Tra le applicazioni, la possibilità di ricaricare le batterie dei cellulari durante le conversazioni e di generare energia elettrica tramite speciali pannelli posizionati nei pressi delle vie di comunicazione stradale grazie al suono prodotto dal passaggio dei veicoli. In questo secondo caso, il beneficio potrebbe essere duplice: oltre a produrre energia elettrica, infatti, si ridurrebbero i livelli di rumore nelle vicinanze delle strade e delle autostrade, perché le pareti installate sarebbero in grado di assorbire l’energia sonora dei veicoli.

Per raggiungere questi traguardi, i ricercatori del Samsung Avdanced Institute od Technology si concentreranno sullo sviluppo di nuovi nanomateriali in grado di offrire proprietà piezoelettriche più elevate, superando quindi i limiti dell’ossido di zinco, per arrivare così alla progettazione di nanogeneratori con performance piezoelettriche sufficienti allo scopo.

una vibrazione meccanica regolare che viaggia attraverso la materia sotto forma di onda. Voci, rumori, musica, possono essere usati come fonti per generare energia elettrica e, quindi, alimentare anche le batterie dei cellulari. Grazie alle nanostrutture, ai materiali piezoelettrici, all’ossido di zinco, gli ingredienti principali dello studio sperimentale condotto dai ricercatori del Samsung Advanced Institute of Technology, intitolato Sound-Driven Piezoelectric Nanowire-Based Nanogenerators.

Gli scienziati del SAIT hanno sfruttato il potenziale dei nanofili in ossido di zinco in veste di materiale piezoelettrico e generatore di energia su nanoscala, creando un campo di nanofili tra due elettrodi (piezoelectric zinc oxide nanowires). Un’onda sonora è stata poi usata per produrre una vibrazione sulla parte superiore dell’elettrodo, che ha poi generato potenziale elettrico attraverso i nanofili in ossido di zinco allineati.

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Un sistema che ha permesso di ottenere circa 50 millivolt di energia con un’onda sonora con un’intensità d’ingresso pari a 100 decibel. Una conversazione a tono di voce normale genera tra i 60 e i 70 decibel.

Rispetto ad altre fonti di energia meccanica, quali il movimento prodotto dal battito cardiaco e dal flusso del sangue, è molto difficile utilizzare il potenziale dell’energia meccanica del suono per generare energia elettrica tramite un tradizionale trasduttore piezoelettrico o una sottile pellicola piezoelettrica. I ricercatori hanno superato l’ostacolo sfruttando appunto nanofili in ossido di zinco.

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Se gli scienziati saranno in grado di migliorare le prestazioni in uscita dei nanogeneratori – ha spiegato Jong Min Kim, direttore del Frontier Research Lab del SAIT – si apriranno nuovi e significativi scenari applicativi per il settore della green energy. Tra le applicazioni, la possibilità di ricaricare le batterie dei cellulari durante le conversazioni e di generare energia elettrica tramite speciali pannelli posizionati nei pressi delle vie di comunicazione stradale grazie al suono prodotto dal passaggio dei veicoli. In questo secondo caso, il beneficio potrebbe essere duplice: oltre a produrre energia elettrica, infatti, si ridurrebbero i livelli di rumore nelle vicinanze delle strade e delle autostrade, perché le pareti installate sarebbero in grado di assorbire l’energia sonora dei veicoli.

Per raggiungere questi traguardi, i ricercatori del Samsung Avdanced Institute od Technology si concentreranno sullo sviluppo di nuovi nanomateriali in grado di offrire proprietà piezoelettriche più elevate, superando quindi i limiti dell’ossido di zinco, per arrivare così alla progettazione di nanogeneratori con performance piezoelettriche sufficienti allo scopo.

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