Foglia bionica per catturare energia dalla pioggia e dal vento

L’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), che si sviluppa in varie sedi in giro per tutta l’Italia, e ogni sede si concentra su tecnologie specifiche, presenta il proprio progetto di “foglia bionica”. Parliamo nello specifico della sede di Genova, dove si sta lavorando al primo prototipo di questo oggetto, facente parte del ramo della Bio-Robotica. Proprio l’interazione tra organismi viventi e tecnologie artificiali rappresenta uno dei settori più affascinanti di questo ramo, è questo progetto prevede una foglia che è in grado di generare energia sia dal vento che dalle gocce di pioggia quando integrato nelle piante. In sintesi: una foglia artificiale, e questo ci spinge a chiederci “a che punto arriverà la tecnologia in futuro?”.

Composizione e applicazione della foglia bionica

La Bio-Foglia in questione è composta da uno strato di elastomero di silicio (famiglia di elastomeri sintetici, con atomi di silicio e ossigeno al posto degli atomi di carbonio) sul lato inferiore, che genera e raccoglie cariche statiche che vengono generate dal movimento delle foglie naturali.

Mentre sul lato superiore, è presente uno strato di etilene propilene fluorurato (FEP), anche conosciuto come Teflon che chiaramente è cancerogeno ma come tutte le fasi sperimentali di un progetto, è necessario per capirne il funzionamento con l’obiettivo di ottimizzarlo e eliminarne la presenza.

Fabian Meder, specializzando dell’IIT in robotica soft e biomimetica, spiega che

“Quando le foglie si muovono al vento, le due superfici si toccano e si separano, creando cariche statiche sulla cuticola della foglia e sul nostro dispositivo. Queste cariche vengono indotte nel tessuto cellulare interno della pianta, generando una corrente che possiamo raccogliere mediante un elettrodo inserito nel tessuto vegetale.”

Nello specifico, la foglia intelligente per il momento dovrebbe riuscire a garantire l’energia sufficiente per alimentare una lampada LED, ma le applicazioni possibili potrebbero incontrarsi con vari settori, che l’agricoltura e il monitoraggio ambientale, considerato un ipotetico ulteriore passo in avanti nelle energie rinnovabili.

Il primo test è stato effettuato inserendo “il dispositivo” tra le foglie di un oleandro vivo (appartenente alla famiglia degli arbusti). Dalle informazioni raccolte si è notato che le singole gocce d’acqua generano picchi di energia superiori a 40 volt e 15 microampere, sufficienti per alimentare direttamente 11 luci LED. La stessa struttura è in grado di raccogliere energia eolica attraverso le oscillazioni delle foglie.

I ricercatori hanno notato poi che la foglia intelligente riesce a generare più energia rispetto ad altre tecnologie già conosciute che lavorano principalmente sull’energia eolica. Gli stessi ricercatori stanno lavorando per registrare un brevetto del dispositivo in modo tale da capire meglio i possibili scenari di mercato e giungere in un futuro non tanto lontano l’uso di questa foglia bionica in campi di uso comune come già detto all’inizio, per esempio in agricoltura, aprendo cosi nuovi scenari che potranno riguardare “l’agricoltura intelligente” e il mondo dell’IoT.

A cura di Giulio Montanaro.