È frutto delle nanotecnologie il prototipo di generatore di corrente continua in grado di accumulare come energia elettrica le diverse forme di energia meccanica presenti nell’ambiente, dalle onde ultrasoniche, alle vibrazioni fino ancora al flusso del sangue. A presentarlo su Science sono i ricercatori del Georgia Institute of Technology, diretti Zhong Lin Wang e sponsorizzati dalla Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa), dalla National Science Foundation (Nsf) e dal Emory-Georgia Tech Center of Cancer Nanotechnology Excellence. L’ottimizzazione dell’apparecchio e del processo di sintesi potrebbe portare alla produzione di quattro watt/cm3, un’energia sufficiente per alimentare un ampio numero di altri nano-strumenti con applicazioni in campo ambientale e biomedico, quali biosensori e robot.
I nanogeneratori devono la loro peculiarità a una coppia piezoelettrica e alla proprietà di semiconduttore delle strutture di ossido di zolfo, che sono in grado di produrre piccole cariche elettriche quando si flettono. La sintesi del nanogeneratore prevede l’allineamento per strati verticali di fili microscopici, del diametro di mezzo micron, su un substrato polimerico flessibile. Al di sopra è posta una lastra di ossido di zinco che raccoglie il flusso di corrente. Al di sotto, invece, viene montato un elettrodo “a zigzag” costituito da migliaia di nano-punte metalliche ricoperte di platino, che conferisce conducibilità. Tale elettrodo si trova a una distanza tale per cui i nano-fili sono in grado di flettersi negli spazi vuoti tra le nano-punte se mossi da energia meccanica, per esempio onde o vibrazioni. Il contatto tra i fili e le punte produce il trasferimento di cariche elettriche a quest’ultime, creando una corrente continua dell’ordine di nanoAmpere, ma che può aumentare in modo dipendente al numero di fili presenti nella struttura.
A differenza delle batterie tradizionali, dalle dimensioni troppo grandi e basate su materiali tossici come litio o cadmio, i nanogeneratori contengono ossido di zinco, che non è tossico, e quindi potrebbero essere impiantati nel corpo per misurare pressione e flusso sanguigno, così come potrebbero avere molte altre applicazioni comuni. Addirittura, suggerisce Wang, si potrebbe portarli averli nelle scarpe per alimentare piccoli apparecchi elettrici. (a.p.)
