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15 Novembre 2013

Energia dalle onde elettromagnetiche grazie ai metamateriali

(Emiliano Angelelli)

Secondo uno studio realizzato da un team di ricerca della Duke University’s Pratt School of Engineering, sarà possibile catturare segnali a microonde e produrre energia grazie a un nuovo dispositivo economico ed efficiente.

Si tratta di un apparecchio in grado di convertire i segnali a microonde in corrente elettrica per ricaricare, ad esempio, la batteria di un cellulare o uno smartphone. Il principio è simile a quelli dei pannelli fotovoltaici, che convertono la luce solare in elettricità, ma questo nuovo apparecchio può essere sintonizzato in modo tale da raccogliere il segnale di altre fonti di energia, come ad esempio, il segnale dei satelliti, il Wi-Fi o una fonte sonora.

Il segreto di questa nuova applicazione sono i metamateriali (vedi Riferimenti), materiali creati artificialmente con particolari proprietà elettromagnetiche che possono catturare varie forme di energia dell'onda e sintonizzarla per diverse applicazioni. Il nuovo dispositivo è composto di un circuito elettrico che impiega una serie di cinque conduttori di rame e fibra di vetro, collegati insieme per convertire le microonde in 7,3 V di elettricità.



Non si tratta di uno studio completamente nuovo, ma finora molto del lavoro realizzato con i metamateriali era stato teorico e soprattutto nessuno era mai riuscito a ottenere gli stessi risultati dei ricercatori della Duke University. Il team, composto dagli studenti Allen Hawkes e Alexander Katko, guidati da Steven Cummer, professore d'ingegneria elettronica e informatica, è riuscito infatti a ottenere per il nuovo congegno un'efficienza del 36,8%, che è comparabile a quella ottenuta in laboratorio con le celle solari.

Le applicazioni nella vita reale di questo nuovo apparecchio sono diverse: un rivestimento di metamateriali, spiegano gli scienziati, potrebbe essere applicato, ad esempio, al soffitto di una stanza per recuperare il segnale Wi-Fi che altrimenti andrebbe perduto. Con ulteriori modifiche, i ricercatori sostengono inoltre che il congegno potrebbe essere costruito all'interno di un cellulare o uno smartphone, permettendo al telefono stesso di ricaricarsi wi-fi.

Un'ultima interessante applicazione potrebbe riguardare l'accesso all'energia in zone dove la rete non arriva. Basterebbe la presenza di una fonte elettromagnetica come un ripetitore telefonico o un satellite in orbita; secondo i ricercatori, infatti, potenziando l'apparecchio, attraverso l'impiego di più dispositivi in serie, sarà possibile catturare l'energia elettromagnetica sovrastante per alimentare sensori adibiti alla raccolta di dati in località remote, come deserti o vette montuose.

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