Arriva il finestrino intelligente: ecco cos’é…

Ingegno, alta tecnologia, natura e… un po’ di “frivolezza”. Questa la sintesi in simboli con cui si potrebbe commentare una delle news apparse qualche giorno fa su Science Magazine. A protezione della privacy di chi viaggia in auto, infatti, un team di ricercatori del Georgia Institute of Technology di Atlanta (Usa) ha inventato un finestrino “intelligente” (ancora in fase sperimentale) per auto, in grado di scurirsi da solo, grazie all’energia ricavata dal vento e dalla pioggia. Il gruppo di scienziati, coordinato dallo scienziato Zhong Wang, esperto in nanotecnologie, ha inteso in questo modo trovare un’alternativa ad altre tipologie di finestrini “smart” già esistenti, alimentati però da batterie, pannelli solari o normali prese di corrente. “Quest’innovazione rappresenta una nuova tipologia di sorgente per l’energia rinnovabile” ha dichiarato Liming Dai, ingegnere di nanomateriali presso il Case Western Reserve University in Cleveland, Ohio (Usa), che non ha preso parte alla ricerca.In verità, i “vetri intelligenti”, in grado di mutare le proprie caratteristiche per trattenere all’esterno luce o calore, sono allo studio da decenni. Tra gli esempi più comuni, gli specchietti retrovisori anti-riflesso e, per l’appunto, i finestrini che cambiano colore per immagazzinare l’energia e, al contempo, mantenere la privacy dei viaggiatori. Ma permane il problema degli alti costi di questi nuovi materiali, oltre alla preoccupazione di individuare vie ecologiche per alimentare i finestrini. Batterie e prese di corrente evidentemente non sono soluzioni “verdi”, mentre i pannelli solari incorporati nel vetro possono annebbiare o oscurarne delle porzioni riducendone la visibilità.Il nuovo vetro, messo a punto dal team di ricercatori coordinati da Wang, utilizza invece dei generatori nanoscopici alimentati dalla triboelettricità (l’elettricità statica prodotta dalla frizione tra due materiali che entrano in contatto tra loro). Quando vengono attivati , questi generatori, posti in due strati sulla superficie di un singolo pannello di vetro, creano una corrente elettrica che cambia il colore del vetro chiaro in un blu ombrato scuro. Lo strato più esterno dei generatori raccoglie energia statica dalla pioggia. Quando una goccia di pioggia cade da una nube, il contatto tra l’acqua e l’aria genera una carica elettrica positiva all’interno della goccia. Nel momento in cui questa colpisce il vetro, che è ricoperto di piramidi nanoscopiche costruite con un materiale a base di silicone (chiamato polidimetilsilossano) a carica elettrica negativa, genera una piccola corrente elettrica.Il secondo strato dei nanogeneratori, che riposa proprio sotto il primo, è invece in grado di raccogliere energia dal vento. Esso è composto da due lamine di plastica trasparente con carica elettrica, separati da spirali a molla nanoscopiche. Quando il vento spinge contro il finestrino, le lastre di plastica si avvicinano l’una all’altra contraendo le spirali a molla che generano così una piccola corrente elettrica.Durante i vari esperimenti, il vetro “smart” ha prodotto fino a 130 milliwatt di elettricità per metro quadro, abbastanza per alimentare un pace-maker o uno smartphone in carica. Questo buon risultato, dunque, potrebbe avere diverse applicazioni, come ad esempio essere impiegato per alimentare gli elettrodomestici in casa o in ufficio.Wang e il suo team di ricercatori, fin dal loro primo progetto nel 2012 (un marciapiede illuminato con l’energia prodotta dai passi delle persone), si sono dedicati alla miniaturizzazione dei loro generatori elettrici per poterli applicare a qualunque oggetto, dalle tastiere autopulenti ai sensori per i sistemi di sicurezza. Il loro sforzo ha fin qui prodotto ottimi risultati. Ma Wang e colleghi hanno ancora molto lavoro da fare prima che questo vetro “intelligente” sia pronto per la commercializzazione. Al momento, infatti, esso non ha alcun capacità di immagazzinare l’energia che riesce a produrre. “Per risolvere questo problema – dice Dai – si potrebbero aggiungere dei supercondensatori trasparenti dentro il vetro senza diminuirne la visibilità”. Ma sembra che, per il momento, il team di Wang voglia continuare a dedicarsi al miglioramento dell’efficienza energetica dei suoi nanogeneratori. Queste minuscole centrali elettriche, ad oggi, possono convertire in elettricità fino a circa il 60% dell’energia meccanica con cui entrano in contatto. “La produzione di energia è un obiettivo costante – afferma Wang -. L’energia libera ci circonda e qualsiasi cosa può accadere se riesci a controllarla”. Sarà forse la velata profezia di altre mirabolanti invenzioni? Il tempo svelerà l’arcano.