Energia con la camicia

Hanno preso dei nanotubi di carbonio e della fibroina di seta, e li hanno stampati in 3D creando un tessuto intelligente e scoprendo una metodologia scalabile. Dalla Tsinghua University di Pechino arriva uno studio per realizzare indumenti che, grazie al movimento corporeo, generano elettricità e che soprattutto si possono “semplicemente” stampare.
Raffaella Quadri per Radio Bullets. Musiche di Walter Sguazzin.
Photo credits: Yingying Zhang (Tsinghua University).

Arriva dalla Cina un’insolita nuova applicazione per la stampa 3D che permette di realizzare, proprio grazie alla tecnologia additiva, niente meno che tessuti elettronici, i cosiddetti E-textile.
Con questo termine ci si riferisce alla cosiddetta elettronica flessibile e indossabile che negli ultimi anni si è notevolmente sviluppata.
A Pechino un gruppo di scienziati della Tsinghua University si è dedicato alla realizzazione di una nuova tipologia di questi particolari tessuti in grado di generare energia elettrica attraverso il movimento del corpo.
Per crearla sono ricorsi a una stampante 3D e a fibre con una speciale composizione che può essere stampata direttamente sul tessuto. È stato utilizzato un composto formato da due differenti inchiostri: il primo costituito da una soluzione di nanotubi di carbonio (CNT) che fungono da nucleo conduttivo e il secondo formato da fibroina di seta (SF) – la proteina di cui è costituita la fibra della seta – che funziona invece da guaina dielettrica, ovvero ha la capacità di trasferire cariche elettriche, e consente di isolare le fibre conduttive.

Come hanno spiegato gli scienziati nel loro studio pubblicato sulla rivista “Matter”, la composizione, una volta trasferita sul tessuto, consente a quest’ultimo di raccogliere energia biomeccanica dal movimento umano; in pratica chi lo indossa produce energia muovendosi. Il tessuto intelligente così realizzato è in grado di raggiungere una quantità di potenza pari a 18 mW/m2. Gli scienziati, inoltre, hanno testato anche la possibilità di stampare direttamente supercondensatori per creare un tessuto in grado anche di immagazzinare l’energia prodotta.

Il dato interessante dello studio cinese, però, è che questo tessuto intelligente è realizzato con metodi relativamente semplici e meno costosi degli attuali, proprio grazie alla stampa in 3D; con una metodologia che, oltretutto, è riproducibile in base alle necessità.
Dunque gli inchiostri formati, come si è detto, da nanotubi di carbonio e fibroina di seta sono estrusi insieme – proprio come un inchiostro qualsiasi – da un unico ugello coassiale di una comune stampante 3D e depositati direttamente sul tessuto.
Un metodo quindi veloce e relativamente semplice; la stampa diretta sul tessuto, spiegano gli scienziati, proprio grazie alla loro innovazione potrà contribuire alla produzione su vasta scala di E-textile dotati anche di altri vari componenti elettronici integrati.

Tra gli obiettivi della ricerca cinese c’è, oltre alla fabbricazione di sistemi di gestione dell’energia, anche l’intenzione di aprire la strada a una nuova metodologia per la produzione di dispositivi elettronici indossabili, come sensori flessibili, antenne elettriche e altri tipi di circuiti, semplicemente progettando di volta in volta una combinazione funzionale al bisogno di inchiostro e stampante 3D.

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