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| Il prototipo realizzato dai ricercatori del MIT. |
In questi giorni alcuni ricercatori del Massachusetts Institute of Technology, (noto anche con la sigla MIT), tramite uno studio pubblicato sulla rivista Nature Communications hanno annunciato di essere riusciti a realizzare un nuovo sistema che permette di alimentare piccoli dispositivi, (come i sensori), per anni senza richiedere batterie o corrente esterna. In pratica è stato chiamato "risonatore termico" e, come facilmente intuibile, si tratta di un sistema che sfrutta una fonte di energia rinnovabile e sempre disponibile: le oscillazioni della temperatura ambiente durante il ciclo giorno-notte. Entrando un po' più nei dettagli per ottenere un risultato soddisfacente è stata utilizzata una particolare combinazione di materiali: i ricercatori hanno, infatti, scelto una schiuma metallica, (composta da rame o nickel), rivestita con uno strato di grafene, (materiale con elevata conducibilità termica). Successivamente questa schiuma è stata immersa nel cosiddetto ottadecano, val a dire un tipo di cera che cambia tra solido e liquido entro un particolare rango di temperature, funzionando quindi da una sorta di deposito. Per farla breve, come ha fatto sapere anche Anton L. Cottrill, principale autore dello studio, il materiale a cambiamento di fase immagazzina il calore, mentre il grafene lo trasmette velocemente quando occorre generare corrente elettrica. Al riguardo Michael S. Strano, uno dei principali autori della ricerca, ha spiegato: "Fondamentalmente abbiamo inventato questo concetto di sana pianta. Abbiamo costruito il primo risonatore termico. È qualcosa si può mettere su una scrivania e generare energia da ciò che può sembra il nulla. Siamo circondati da fluttuazioni di temperatura di tutte le diverse frequenze per tutto il tempo. Queste sono una fonte di energia non sfruttata". Ed ha poi proseguito dicendo: "Essenzialmente un lato del dispositivo cattura il calore, che poi si irradia lentamente verso l'altro lato. Un lato è sempre in ritardo, mentre il sistema cerca di raggiungere l'equilibrio. Questa perenne differenza tra le due parti può quindi essere raccolta attraverso termoelettrici convenzionali. Inoltre la combinazione dei tre materiali lo rende il più alto materiale di effusività termica finora disponibile". Ad ogni modo durante i vari test gli scienziati del MIT hanno osservato che in presenza di una variazione di temperatura di 10 gradi tra il giorno e la notte, il loro "risonatore termico" è riuscito a produrre 350 mV di potenziale e 1,3 mW di potenza, sufficienti per alimentare piccoli sensori ambientali o sistemi di comunicazione. Tuttavia, anche se per il momento la potenza generata dal sistema risulta essere limitata, il suo vantaggio principale sta nel fatto che non necessita di luce solare diretta, in quanto funziona anche all'ombra o in presenza di cielo nuvoloso: se ne deduce quindi che può essere installato in qualsiasi luogo, (come, ad esempio, sotto i pannelli solari). Tra l'altro il prototipo realizzato dai ricercatori offre prestazioni 3 volte superiori a quelle dei tradizionali materiali piroelettrici che convertono le variazioni di temperatura in elettricità. Ma non è tutto, sempre secondo quanto hanno spiegato gli autori della ricerca, oltre che sul ciclo giorno-notte, il "risonatore termico" può funzionare anche sul ciclo on-off del motore di un frigorifero o dei macchinari di un impianto industriale: un simile sistema potrebbe essere impiegato insieme ai pannelli solari, in modo da avere corrente anche quando il cielo è nuvoloso. Comunque sia, come ha affermato Volodymyr Koman, coautore dello studio in questione, un altro possibile uso potrebbe essere l'impiego come fonte di energia per lander e rover che esplorano la Luna o altri pianeti; anche se naturalmente sarebbe, infine, necessario incrementare sia la tensione che la potenza elettrica generate.
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