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La ricarica wireless è una caratteristica che compare sempre con maggior frequenza nelle schede tecniche di smartphone, smartwatch e altri dispositivi a batteria. La possibilità di poter ricaricare i device senza doverli tenere sempre collegati al cavo è effettivamente molto comoda, ma l'attuale tecnologia non garantisce grandi vantaggi: lo smartphone o lo smartwatch deve comunque restare a contatto con la base di ricarica o, al massimo, a una distanza di pochi centimetri.
Una limitazione che, però, potrebbe presto scomparire. Un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology e dell'Università di Madrid, infatti, hanno messo a punto una tecnologia che consentirebbe la ricarica wireless di dispositivi di ogni genere anche a distanza di diversi metri. Gli scienziati statunitensi e spagnoli, infatti, hanno messo a punto un dispositivo ultrasottile e flessibile in grado di trasformare le onde elettromagnetiche (come quelle del Wi-Fi o del Bluetooth) in una fonte energetica continua e capace di alimentare e ricaricare il dispositivo. Fantascienza? Sembra proprio di no.
Rectenna all'opera
Il merito di questo risultato è delle antenne rettificanti, o rectenne, dispositivi in grado di trasformare le onde elettromagnetiche in energia elettrica, così da poter alimentare dispositivi di piccole dimensioni. L'attuale generazione di antenne rettificanti, però, soffre di un problema non da poco: sono troppo rigide e troppo poco scalabili per essere utilizzate come fonte di ricarica wireless per smartphone e altri dispositivi di questo genere. Il lavoro del team, dunque, si è concentrato nello sviluppare delle antenne rettificanti flessibili e ridimensionabili.
Le antenne rettificanti per smartphone
Per riuscire nel loro obiettivo, gli scienziati statunitensi e spagnoli hanno realizzato le rectenne utilizzando dei materiali semiconduttori differenti rispetto al passato. Per avere dei dispositivi di conversione sottili e flessibili hanno realizzato un composto in bisolfato di molibdeno (MoS2) spesso appena 3 atomi e sufficientemente malleabile per strutturarlo nella maniera che più si preferisce. Inoltre, il semiconduttore così composto ha un elevato grado di efficienza, riuscendo a convertire in energia il 30% delle onde elettromagnetiche catturate. Nei primi test di laboratorio, infatti, è riuscito a generare 40 microwatt di energia partendo da 150 microwatt generate da onde elettromagnetiche Wi-Fi.
Nello specifico, il team di ricerca internazionale ha creato quello che in ambito scientifico viene chiamato diodo Schottky. Si tratta di un particolare componente elettronico ad alta velocità di commutazione, capace di convertire onde ad alta frequenza (come quelle del Wi-Fi e del Bluetooth, che lavorano sulla banda da 2,4 gigahertz e da 5 gigahertz) in energia elettrica.
Utilizzo delle antenne rettificanti flessibili
Stando agli scienziati del MIT e dell'Università di Madrid, le nuove antenne rettificanti potrebbero trovare utilizzo anche al di fuori del settore della telefonia mobile e dei dispositivi indossabili. In particolare, potrebbero essere utilizzate in ambito medico, per alimentare sonde di vario genere senza che la persona che le ingerisce rischi complicazioni mediche. Ad esempio, potrebbero trovare utilizzo nella realizzazione di gastroscopi o endoscopi "portatili", in grado di effettuare analisi mediche meno invasive e dolorose rispetto ai metodi attuali. O, ancora, potrebbero essere utilizzate per alimentare pacemaker di nuova generazione che funzionino senza batteria o con batterie non al litio e ricaricabili a distanza.
