Una vita senza cavi

Nell’utilizzo della tecnologia e degli strumenti elettronici ed elettrici in genere, cos’è che infastidisce maggiormente? Semplice: l’odiato filo.

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Alzi la mano chi non abbia mai litigato con cavi e cavetti che, ad andare bene, si attorcigliano in nodi da marinaio indistricabili persino dal Capitano Achab, oppure si perdono nei meandri di borse e cassetti. Per non parlare poi dei cavi che abitano i pavimenti di casa e si cerca sempre di nascondere dietro ai mobili. Ebbene, in futuro potremmo riuscire a fare a meno di qualcuno di questi cavi.

A spiegarlo è uno studio condotto dall’Università di Tokyo (Giappone) in collaborazione con l’Università del Michigan (Stati Uniti). Una ricerca a cui gli scienziati giapponesi, che guidano il team, stanno lavorando già da qualche anno e pubblicata di recente sulla rivista Nature Electronics.

“Charging room”: come usare energia wireless con la “stanza di ricarica”

I ricercatori giapponesi e americani hanno pensato a un ambiente in cui fosse possibile utilizzare l’energia via etere, ovvero completamente wireless. Una “charging room” − una “stanza di ricarica” − in cui i dispositivi elettronici ed elettrici in genere, come i piccoli elettrodomestici, possono essere alimentati e ricaricati senza ricorrere a cavi di alimentazione.
Ciò significa che se ci troviamo nella stanza possiamo ricaricare lo smartphone o un qualsiasi dispositivo portatile, accendere per esempio la luce o un ventilatore, senza che questi siano collegati all’impianto elettrico cablato.
Per renderlo possibile i ricercatori hanno costruito un piccolo ambiente – una stanza di prova di 3 x 3 x 2 metri – dotato di superfici conduttive costituite da componenti elettrici, dei condensatori che hanno la capacità di immagazzinare l’energia elettrostatica.
Questi, posizionati all’interno delle pareti e in una colonna posta al centro della stanza, sono in grado di generare campi magnetici tridimensionali e multipli, evitando la formazione di punti morti.
I dispositivi elettronici sfruttano tali campi magnetici grazie a bobine di filo che possono essere integrate nella loro elettronica. In questo modo possono ricaricarsi e alimentarsi, assorbendo corrente elettrica in qualsiasi punto della stanza anche se ci si sta muovendo al suo interno e se sono presenti persone o mobili.

Il sistema forma campi magnetici 3D grazie a:

• superfici conduttive nelle pareti costituite da appositi conduttori
• una colonna conduttiva al centro della stanza.

Campi magnetici sicuri per l’uomo

Niente paura, però, per la salute. Il sistema di alimentazione e ricarica wireless è stato studiato per non recare alcun danno all’organismo umano e alle sue funzioni biologiche. Mentre il campo magnetico emette il proprio segnale di risonanza nella stanza, il campo elettrico che può essere dannoso è isolato dai condensatori che si trovano nella colonna centrale.
La potenza fornita, al momento, è pari a 50 Watt, ma si stanno già studiando livelli di potenza più elevati. Il tutto restando nei limiti di sicurezza disposti dalle normative per la salute umana.

Quali applicazioni? Dalla robotica alla medicina, dal grande al piccolo

L’idea giapponese è pensata per alcune applicazioni molto interessanti. Nella robotica, per esempio, la ricarica wireless di robot con diverse funzioni, dall’uso domestico a quello aziendale. Avere una stanza o addirittura un magazzino di questo tipo potrebbe rendere molto agevole la ricarica dei dispositivi elettronici e l’uso di energia.
Ma ancora più interessante è l’utilizzo in medicina: la “charging room” potrebbe essere molto utile per ricaricare i dispositivi medici impiantati nel corpo, senza alcun fastidio per il paziente.
Per finire, il team di ricercatori sta lavorando anche alla creazione di ambienti di ricarica wireless molto più piccoli di una stanza, magari delle dimensioni di un piccolo mobile o di un cassetto. Immaginate, per esempio, quanto potrebbe essere utile una cassetta per gli attrezzi che oltre a contenerli potrebbe essere usata per ricaricare gli attrezzi a batteria.

Ci vorranno degli anni perché questo sistema entri a far parte concretamente delle nostre vite, ma l’averlo ideato e testato è già un passo importante.
In particolare, il prossimo step – previsto per questo autunno – riguarderà la sua applicazione in un edificio dell’Università del Michigan. Il sistema, nello specifico, sarà testato sia in stanze esistenti sia in costruzioni nuove.

Musica: “Leave a Light On” – Tom Walker
Foto di copertina: The University of Tokyo

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