La palestra dei muscoli artificiali è in continuo movimento. Dopo quelli azionati dalla luce e dal calore (vedi Galileo: Ecco il muscolo da laboratorio) è la volta del muscolo ad acqua: si espande quando assorbe umidità dall’ambiente e si contrare quando la espelle. La scoperta, pubblicata su Science, è dei ricercatori guidati da Mingming Ma del David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research del Mit e promette di essere più che un semplice, nuovo muscolo artificiale. Il punto chiave del lavoro dei ricercatori è infatti questo: convertire il movimento sviluppato dal dispositivo in energia, e immagazzinarla per alimentare piccoli dispositivi elettrici.
Il funzionamento dei film di polimeri creati dai ricercatori – spessi appena una ventina di micrometri, per un mix di una matrice dura ma flessibile e un materiale gelatinoso che si gonfia con l’acqua – è tale infatti che, posti su una superficie umida, questi si espandano e contraggano ciclicamente, generando un movimento continuo (come mostrato nel video). Per cui, rivestendo i polimeri con un materiale piezoelettrico (capace cioè di generare una differenza di potenziale a partire da una deformazione meccanica) i ricercatori sono riusciti a creare una sorta di generatore, in grado di convertire l’energia meccanica in energia elettrica, con una correntecon frequenza di 0,3 Hertz, raggiungendo picchi di voltaggio di 1 Volt.
Questa energia elettrica, spiegano i ricercatori, potrebbe quindi essere immagazzinata all’interno di condensatori e utilizzata per alimentare nano-dispositivi elettronici, quali sensori ambientali, come spiega Mingming Ma: “Con un sensore alimentato da una batteria, c’è bisogno di rimpiazzarla peridicamente. Se invece si sfrutta questo device, si può raccogliere energia dall’ambiente così che non ci sia bisogno di rimpiazzarla spesso”. Per gli scienziati inoltre migliorando l’efficenza del generatore, sarà possibile immaginare anche altre applicazioni, utilzzando il device in dispositivi elettronici indossabili per esempio e in tutte quelle situazioni in cui sia presente del vapore acqueo. Praticamente ovunque.
Riferimenti: Science Doi: 10.1126/science.1230262
Credits immagine: Dr.Ning Zhang
