La stessa elettricità che colpisce le tue dita quando tocchi il telefono o ti fa attaccare i capelli a un palloncino potrebbe un giorno alimentare l'elettronica.
L'elettricità statica è un fenomeno relativamente semplice che si verifica quando c'è uno squilibrio delle cariche elettriche all'interno o sulla superficie di un materiale. Ovviamente, tutti conoscono questo clic leggermente doloroso sulla punta delle dita. Si verifica a causa del fatto che la carica si accumula fino ad allora, fino a quando non ha l'opportunità di uscire, formando una corrente elettrica. Ma cosa succede se le persone imparano a usare quella carica invece di perderla?
È questa opportunità che gli scienziati dell'Università di Buffalo e della Kansas State University hanno deciso di esplorare.
“Quasi tutti hanno dovuto ricevere una leggera scossa elettrica dalla maniglia di una porta o vedere i capelli dei bambini attaccarsi a un palloncino. Per sfruttare questa energia nella nostra elettronica, dobbiamo comprendere meglio le forze trainanti che la stanno dietro , ha affermato James Chen, assistente professore di ingegneria meccanica e aerospaziale presso la School of Engineering and Applied Sciences dell'Università di Buffalo.
Lo studio ha scoperto che l'elettricità statica è causata da piccoli cambiamenti strutturali.
Ora Chen e il suo partner Zayd Leseman, assistente professore di meccanica e ingegneria nucleare alla Kansas State University, stanno lavorando per studiare l'effetto triboelettrico. Questo termine descrive il fenomeno in cui un materiale si carica elettricamente dopo il contatto con un altro materiale per attrito.
“Attrito tra le dita e lo schermo dello smartphone. Attrito tra polso e orologio. Anche l'attrito tra le scarpe e il suolo. Tutte queste sono grandi potenziali fonti di energia che possono essere utilizzate , ha spiegato lo scienziato.
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Sebbene l'effetto triboelettrico fosse descritto in tempi antichi, per comprenderlo, ci volle l'emergere della nanotecnologia, cioè lo studio di particelle di materiali estremamente piccole.
“I risultati della nostra ricerca forniscono una risposta a questo antico enigma; possono combinare teorie esistenti. I risultati numerici sono coerenti con le osservazioni sperimentali pubblicate , ha commentato Chen.
Gli scienziati utilizzano sia modelli computerizzati che esperimenti fisici per sviluppare i cosiddetti "nanogeneratori triboelettrici" (TENG), in grado di immagazzinare l'elettricità statica.
Lo studio ha ricevuto il sostegno della National Science Foundation per un importo di $ 400.000. Secondo i ricercatori, i risultati del loro lavoro serviranno a obiettivi grandiosi.
Pertanto, i risultati ottenuti possono aiutare nello sviluppo di fonti energetiche più sostenibili e durevoli. In definitiva, lo studio potrebbe migliorare la sicurezza economica e avvantaggiare la società riducendo la necessità di fonti energetiche tradizionali, affermano gli scienziati.
Dato che il bisogno di energia è in costante crescita man mano che il mondo diventa sempre più tecnologicamente avanzato, l'elettricità statica può essere una fonte aggiuntiva molto preziosa e pratica.
Natalia Golovakha
