Arriva dalla Stanford University un progetto di ricerca che potrebbe aprire la strada per la realizzazione di batterie trasparenti, capaci quindi di integrarsi perfettamente nei più comuni apparecchi elettronici che a quel punto potrebbero diventare completamente trasparenti, per la gioia di chi ama distinguersi dal conformismo anche usando uno smartphone o un tablet, ad esempio.

Lo studio portato avanti dal professor Yi Cui e dal dottorando Yuan Yang è partito dal presupposto che i componenti necessari per la realizzazione delle batterie agli ioni di litio non possono essere resi in alcun modo trasparente, ma è possibile comunque renderli talmente piccoli da farli diventare praticamente non percepibili a occhio nudo.

Il lavoro dei due studiosi è stato pubblicato in un documento intitolato “Batterie trasparenti agli ioni di litio”, edito all’interno del Proceedings of the National Academy Sciences. L’idea sembra essere così semplice che quasi sembra impossibile che nessuno ci sia arrivato prima, infatti, come spiegato da Yang, per centrare l’obiettivo pare sia sufficiente lavorare con componenti di dimensioni “lillipuziane” e sfruttare così i limiti di percezione dell’occhio umano:

Se qualcosa è più piccolo di 50 micron (65-80 micron è lo spessore del capello umano) il nostro occhio non lo avverte, come fosse trasparente, perché il massimo potere risolutivo dell’occhio umano è compreso indicativamente tra i 50 e i 100 micron.

Gli elettrodi della batteria sono quindi inseriti in una struttura reticolare composta da linee che singolarmente non superano la larghezza di 35 micron, il resto è un effetto ottico dovuto alla luce, che filtrando tra le sottilissime linee consente all’intera struttura di non essere percepita dall’occhio e di diventare, di fatto, trasparente.

Il materiale utilizzato per realizzare l’intelaiatura del reticolo è il polidimetilsilossano (PDMS), un polimero trasparente utilizzato già in diversi ambiti. Dice infatti Yang:

Il PDMS è abbastanza economico e già usato in applicazioni come la chirurgia plastica e la produzione lenti a contatto. Non è però un materiale conduttore e dobbiamo pertanto depositare elementi metallici su di esso.

Il passaggio successivo è stato quindi quello di versare sulla struttura ottenuta una soluzione di nanoparticelle di elettrodi attivi, una sostanza che viene interposta tra gli elettrodi in modo da agire sia da elettrolita che da separatore, i quali diventano così perfettamente trasparenti a differenza di quanto accade in una comune batteria al litio disponibile sul mercato.

I test hanno dimostrato che le batterie di Cui e Yang sono capaci di avere una trasparenza pari al 62% alla luce visibile e del 60% nel caso di tre celle complete impilate una sopra l’altra, oltre a garantire una buonissima flessibilità alle forze torcenti. Vi è però un limite, che è legato alla minore densità di energia offerta rispetto alle batterie al litio odierne, ma che è pari a quanto reso possibile dalle meno performanti batterie al nickel-cadmio.

Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, le batterie trasparenti non dovrebbero avere costi di produzione molto elevati, secondo Cui infatti il loro costo sarebbe simile a quello delle comuni batterie, rendendo quindi il problema della loro densità l’unico vero ostacolo a un loro sbarco sul mercato. Intanto, comunque, i due studiosi hanno fatto sapere di starsi muovendo per brevettare l’invenzione.

29 luglio 2011
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