Immaginate di poter alimentare icellulari con le vibrazioni che ci circondano ogni giorno, dal battito del cuore al rumore del traffico. Sembra fantascienza, ma è la realtà di un nuovo materiale scoperto da un gruppo di ricercatori canadesi, che ha proprietà piezoelettriche eccezionali. La piezoelettricità è il fenomeno per cui alcuni materiali generano una corrente elettrica quando vengono sottoposti a una pressione o a una vibrazione meccanica. Questa proprietà è stata scoperta nel 1880 e da allora è stata sfruttata in diverse tecnologie, come i sonar, le immagini a ultrasuoni o i dispositivi a microonde. Tuttavia, i materiali piezoelettrici tradizionali hanno una capacità limitata di generare elettricità e spesso contengono piombo, che è dannoso per l’ambiente e la salute umana. Il nuovo materiale, invece, è un composto molecolare metallo-alcalino chiamato cloruro di rame edabco, che ha mostrato una densità di potenza record, in grado di raccogliere minuscole vibrazioni meccaniche in qualsiasi circostanza dinamica, dal movimento umano ai veicoli automobilistici. Il materiale è stato ottenuto facendo crescere un grande cristallo singolo del composto, utilizzando l’effetto Jahn-Teller, un concetto chimico legato alla distorsione geometrica spontanea di un campo cristallino. Il materiale è stato scoperto da un team di ricercatori dell’Università di Waterloo e dell’Università di Toronto, che hanno pubblicato i loro risultati su Nature Communications. Il leader del progetto, Asif Khan, ha dichiarato: “La nostra scoperta avrà un impatto sociale ed economico significativo, riducendo la nostra dipendenza da fonti di energia non rinnovabili. Abbiamo bisogno di questi materiali per la generazione di energia in modo più critico in questo momento che in qualsiasi altro momento della storia”.
Il materiale ha il potenziale per alimentare i sensori di una vasta gamma di dispositivi elettronici, compresi i miliardi di sensori per l’Internet delle cose, la fiorente rete globale di oggetti dotati di sensori e software che si connettono e scambiano dati con altri dispositivi. Inoltre, il materiale potrebbe essere utilizzato per creare nanogeneratori, dispositivi minuscoli – 2,5 centimetri quadrati e circa lo spessore di un biglietto da visita – che potrebbero essere utilizzati comodamente in innumerevoli situazioni. Ad esempio, le vibrazioni di un aereo potrebbero alimentare i suoi sistemi di monitoraggio sensoriale, o il battito cardiaco di una persona potrebbe far funzionare il suo pacemaker senza batteria. Il cloruro di rame edabco rappresenta, quindi, una nuova frontiera nella ricerca sulla generazione di energia pulita e sostenibile, che sfrutta le risorse naturali e rinnovabili che ci circondano. Si tratta di una tecnologia molto promettente e innovativa, che potrebbe avere molte applicazioni benefiche per la società e l’ambiente.
