Ci vuole davvero tanta fantasia a immaginare che un pomodoro possa trasformarsi fino a diventare un capo di abbigliamento, e va oltre l’immaginabile l’idea che da un po’ di pomodori possa nascere una t-shirt che addirittura produca energia elettrica. 

Eppure dall’immaginazione alla realizzazione corre molto tempo,molto studio, ma non un mare impossibile da attraversare. Anzi, ormai è un progetto, al quale sta lavorando una squadra di ricercatori dell’Università di Malaga e dall’Istituto di Tecnologia di Genova.

Già pronto il prototipo della t-shirt elettrica

La collaborazione italo-spagnola è già passata dall’audace fantasia a un realistico prototipo che promette grandi risultati, anche perché, considerazione non di poco conto, l’innovativa maglietta costa davvero poco. 

Anzitutto sveliamo il segreto di questo indumento che promette di rivoluzionare parecchie delle nostre abitudini: produce elettricità sfruttando la differenza di temperatura tra chi lo indossa e l’ambiente circostante. È realizzato con scarti vegetali, soprattutto con la buccia del pomodoro. La ricerca su nuovi materiali capaci di produrre energia elettrica sfruttando principi fisici ha una corposa letteratura. 

I materiali comunemente usati per fabbricare dispositivi termoelettrici sono tellurio, piombo e germanio. Questi materiali assicurano le migliori prestazioni termoelettriche, ma presentano inconvenienti in termini di disponibilità, sostenibilità, costi e complessità produttiva. Inoltre, non garantiscono un’implementazione sicura ed economica in applicazioni termoelettriche indossabili. 

Qui, i tessuti termoelettrici flessibili di tipo p e tipo n sono prodotti con materiali sostenibili e a basso costo attraverso processi ecologici e scalabili. Il cotone è funzionalizzato con inchiostri realizzati con biopoliestere e nanomateriali di carbonio. 

A seconda del nanofiller, ovvero nanopatelle di grafene, nanotubi di carbonio o nanofibre di carbonio, si ottengono valori di coefficiente Seebeck positivi o negativi, con un notevole valore di conducibilità elettrica di 55 S cm −1 utilizzando nanotubi di carbonio. La migliore stabilità alla flessione e al lavaggio è registrata per i biocompositi a base di nanofibre di carbonio, che aumentano la loro resistenza elettrica di 5 volte, dopo ripetuti cicli di piegatura e solo del 30% dopo il lavaggio. 

Superato lo scoglio della sicurezza dei materiali

Il problema principale per i ricercatori era costituito fino a oggi dalla poca affidabilità dei materiali, sotto il profilo della sicurezza, se messi a contatto con il corpo, in particolare con la pelle. 

Oltretutto le prestazioni ottenute non erano particolarmente incoraggianti. La ricerca ha però condotto studi più approfonditi sull’impiego di fibre di cotone arricchite con nanomateriali, nonotubi e grafene in particolare. I risultati sono stati sorprendenti e sono stati pubblicati sulla rivista Advanced Functional Materials, una sorta di “Bibbia” per ricercatori e scienziati impegnati nello studio di materiali che possano avere risvolti innovativi e semplificare la vita di tutti i giorni. 

La T-shirt elettrica messa a punto, sempre in versione prototipo, dai ricercatori dell’Università di Malaga e dall’Istituto di Tecnologia di Genova non è il primo esempio di indumento, anche low cost in grado di sviluppare un uso diverso da quello tradizionale. 

Ci hanno pensato che alcuni ricercatori della South Carolina University, che hanno sviluppato un progetto per realizzare una maglia in cotone in grado di accumulare energia elettrica. L’esperimento è stato condotto in maniera molto semplice, con una banale T-shirt di cotone puro, immersa in una soluzione di fluoruro, asciugata e cotta in un forno ad alta temperatura. Al termine di questa procedura, che non richiede l’impiego di agenti chimici, le molecole di cellulosa, il cotone, si erano trasformate in carbone attivo, ma senza modificare le caratteristiche dell’indumento in quanto a peso, forma, flessibilità del tessuto. 

A quel punto i ricercatori hanno potenziato le caratteristiche rivestendo le fibre tessili con ossido di manganese, riuscendo quindi a ricavare migliori prestazioni elettriche e senza alcuna controindicazione per chi indossa la maglietta. 

Non ci sono però studi scientifici al momento sui danni che una esposizione diretta a fonti energetiche potrebbe provocare sull’uomo.

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