55 / 70
novembre 2014
55
vere è quello dell’alimentazione. Già oggi,
con gli smartphone, si tratta di un proble-
ma non indifferente: al crescere delle pre-
stazioni cresce anche l’energia necessaria, e
da un dispositivo mobile non siamo dispo-
sti ad accettare né che sia troppo pesante,
né che si scarichi prima che la giornata sia
finita. C’è dunque una continua rincorsa tra
potenza di calcolo e potenza delle batterie,
e la cosa non potrà che aggravarsi parlando
di dispositivi che faranno parte del nostro
abbigliamento.
Una possibilità sarà quella offerta dai co-
siddetti ‘supercondensatori’. I condensatori
sono componenti elettronici che si compor-
tano in modo complementare alle batterie.
Mentre una batteria può alimentare un
dispositivo per molto tempo, ma richie-
de minuti od ore per essere caricata, un
condensatore può essere caricato in pochi
secondi, ma si scarica altrettanto in fretta.
L’obiettivo è quello di avere condensatori
‘super’, la cui capacità sia talmente grande
da poter alimentare un dispositivo a lungo,
pur mantenendo la capacità di ricaricarsi in
pochi secondi.
Di recente un’équipe congiunta formata da
ricercatori di Singapore, Cina e Stati Uniti e
guidata dal professor Yuan Chen è riuscita
a creare un supercondensatore sottile co-
me una fibra, tale perciò da poter essere
intrecciato all’interno di un tessuto e forni-
re energia a un dispositivo indossabile. Rea-
lizzato con grafene e nanotubi di carbonio,
il nuovo materiale può essere lavorato in
fibre anche da 50 metri, con una capacità
elettrica di 50 Farad per centimetro cubo.
Un risultato simile è stato ottenuto anche
dal professor Jayan Thomas dell’Università
della Florida, il quale si è chiesto se gli stes-
si cavi che usiamo per trasportare energia
potessero servire anche a immagazzinarla.
Aggiungendo a un cavo di rame una co-
rona di ‘nanobaffi’ di ossido di rame (rico-
perti poi con un polimero per mantenerli
stabili), è riuscito a trasformare il cavo in
un supercondensatore: continua a condur-
re corrente, ma gli strati esterni possono
accumulare energia e restituirla in un se-
condo tempo. Il professor Thomas ritiene
che anche con questa tecnica sarà possibile
creare tessuti in grado di immagazzinare
grandi quantità di energia.
Alimentati da sole e muscoli
L’ideale sarebbe però se i nostri dispositivi
indossabili non si limitassero a immagazzi-
nare energia, ma fossero anche in grado di
produrla. L’energia però potrebbe deriva-
re dai nostri stessi movimenti. Un esempio
pratico è stato realizzato di recente dagli
ingegneri Aidin Delnavaz e Jeremie Voix
della Scuola di Tecnologia Superiore del
Canada, che hanno realizzato un sottogo-
la di materiale piezoelettrico, in grado di
ricavare energia dall’atto della masticazio-
ne. L’esperimento ha prodotto 18 micro-
Watt per un minuto di masticazione; poco,
Technology becomes
wearable
In recent years, the evolution of electronics
has brought it progressively closer to
people. Computers have gradually
shrunk, moving first from university
classrooms to private homes, and then
following us wherever we go in the form
of mobile devices. Now they are poised
to take the next step: to become so small
and adaptable as to be wearable and
stay literally upon us all the time. The
definitive signal comes, as always, from
Apple, who in 2015 is finally launching
the fabled iWatch, the wrist device
that will in all likelihood acclimate the
masses to wear, rather than carry their
electronics. But the prospects for the
future are even more revolutionary:
the new technologies on the horizon
will allow circuits to merge completely
with fabrics, so we would wear them
like clothes. One of the main problems
that the creators of wearable electronics
will have to solve is the power source.
One possibility is offered by so-called
‘supercapacitors’. While a battery can
power a device for a long time, but
requires minutes or hours to charge,
a capacitor can be charged in just a
few seconds, but then discharges just
as quickly. The goal is to come up with
‘super’ capacitors, whose capacity is great
enough as to be able to power a device
for a long time while maintaining the
ability to recharge in just a few seconds.
Recently, some researchers have succeeded
in creating a supercapacitor as thin as a
fiber, such that they can be woven into a
fabric and provide energy for a wearable
device. A similar result was also obtained
by Professor JayanThomas at the
University of Florida: by adding a copper
crown of ‘nano-whiskers’ made of copper
oxide and then coated with a polymer to
keep them stable, he managed to turn the
cable into a supercapacitor.