Energia ecologica: sfruttare i cristalli bio-piezoelettrici per un futuro sostenibile e senza piombo
RomeScienziati dell'Università di Limerick in Irlanda hanno realizzato una scoperta significativa nel campo dell'energia sostenibile. Hanno scoperto come coltivare cristalli organici in grado di convertire la pressione in elettricità, un fenomeno noto come piezoelettricità. Tradizionalmente, la piezoelettricità è associata a ceramiche e plastiche, ma il team ha individuato che alcune molecole presenti negli esseri umani possono fare lo stesso. Questa scoperta potrebbe portare a nuove applicazioni in dispositivi e strumenti medici.
Il team di ricerca di Actuate Lab ha ideato un nuovo metodo per utilizzare stampi in silicone al fine di modellare cristalli in diverse forme, come dischi e piastre, per svariate applicazioni. Alcuni possibili impieghi includono componenti per dispositivi medici, microfoni per smartphone e sensori per autovetture.
Cristalli appositamente creati, se compressi, generano una tensione che, una volta amplificata, può alimentare dispositivi elettronici attraverso movimenti meccanici comuni. Questo metodo pratico ed economico si basa su una ricerca precedente che impiegava modelli informatici per prevedere l'elettricità generata dalla pressione su un materiale biologico.
Un nuovo passo avanti tecnologico che rispetta anche l'ambiente: queste nuove soluzioni sono un'opzione più ecologica rispetto ai materiali piezoelettrici attuali, che contengono spesso sostanze nocive come il piombo. Nonostante le restrizioni dell'UE sull'uso del piombo, i materiali piezoelettrici tradizionali sono esenti a causa della mancanza di alternative. La ricerca dell'UL potrebbe ridurre significativamente i rifiuti elettronici provenienti dai dispositivi a base di piombo, stimati intorno alle 4.000 tonnellate all'anno.
Questa scoperta potrebbe agevolare lo sviluppo di metodi di produzione più eco-sostenibili nelle industrie della tecnologia piezoelettrica. L'utilizzo di cristalli fatti con amminoacidi offre una soluzione per eliminare materiali dannosi, migliorando o mantenendo alti i livelli di efficienza di queste tecnologie. La ricerca rappresenta un passo verso soluzioni tecnologiche più ecologiche e sottolinea l'importanza della collaborazione interdisciplinare tra chimica, fisica e scienza dei materiali per creare nuove modalità di produzione di energia sostenibile.
L'adozione diffusa del metodo del team UL potrebbe stimolare altri ricercatori a esplorare ulteriormente il settore dei piezoelettrici biomolecolari. Questo potrebbe portare a significativi sviluppi nel campo e ridurre l'impatto ambientale.
Lo studio è pubblicato qui:
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.137001e la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è
Krishna Hari, Tara Ryan, Suman Bhattacharya, Sarah Guerin. Molded, Solid-State Biomolecular Assemblies with Programmable Electromechanical Properties. Physical Review Letters, 2024; 133 (13) DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.137001Condividi questo articolo