Dispositivo wireless converte l’energia ‘dissipata’ in energia elettrica

I ricercatori della Pratt School of Engineering della Duke University, utilizzando materiali poco costosi, hanno messo a punto un dispositivo che cattura segnali a microonde convertendoli in energia elettrica. Con efficienza simile a quella di pannelli solari moderni.

Il dispositivo converte in modalità wireless il segnale a microonde convertendolo in tensione di corrente in grado di ricaricare la batteria del telefono cellulare o un altro piccolo dispositivo elettronico, secondo un rapporto che verrà pubblicato sulla rivista Applied Physics Letters , nel dicembre 2013. (E ora disponibile on-line.)

Opera su un principio simile a quello dei pannelli solari, che convertono l’energia luminosa in corrente elettrica. Questo dispositivo ‘Energy Harvester’ potrebbe essere ‘sintonizzato’ per raccogliere il segnale proveniente da altre fonti di energia, inclusi i segnali satellitari, sonori o segnali Wi-Fi, dicono i ricercatori.

La chiave risiede nell’applicazione di metamateriali, delle strutture in grado di catturare le varie forme di energia delle onde.

Hanno usato una serie di cinque fibre di vetro e conduttori di rame cablati insieme su un circuito, riuscendo a convertire le microonde in 7.3V di energia elettrica. In confronto, un Universal Serial Bus (USB), caricatore per piccoli dispositivi elettronici, fornisce circa 5V di potenza.

“E ‘possibile utilizzare questo disegno per un sacco di frequenze differenti e diversi tipi di energia, tra cui le vibrazioni”. Ad esempio, un rivestimento metamateriale potrebbe essere applicato al soffitto di una stanza per reindirizzare e recuperare un segnale Wi-Fi che altrimenti andrebbe perduto.

Con ulteriori modifiche, i ricercatori hanno detto che il dispositivo potrebbe potenzialmente essere integrato in un telefono cellulare, permettendo di ricaricare il telefono in modalità wireless quando non in uso. Questa caratteristica potrebbe, in linea di principio, consentire alle persone che vivono in luoghi senza accesso immediato a una presa di corrente convenzionale raccogliere l’energia da una vicina torre di un telefono cellulare.

“Il nostro lavoro svela un approccio semplice ed economico per la raccolta di potenza elettromagnetica”, ha detto Cummer. “La bellezza è che gli elementi di base sono indipendenti e additivi. Si può semplicemente montare più blocchi per aumentare il potere di raccolta”. Dice il ricercatore.

I prodotti elettrici potrebbero anche avere un dispositivo collegato ad aumentarne l’efficienza, garantendo che la potenza in eccesso non è venga sprecata ma di nuovo ‘raccolta’.

In teoria, l’invenzione potrebbe essere utilizzata anche per inviare fasci di energia da torri di telefonia che potrebbero poi essere convertiti in energia elettrica.
I dispositivi elettronici potrebbero allora essere ricaricati in modalità wireless o l’elettricità inviata in aree remote senza cavi di alimentazione. Potrebbe essere usata anche per inviare energia ai satelliti.