Moda e fotovoltaico. Vestiti solari con fibra ottica

Le tendenze degli ultimi anni dimostrano che il campo della moda può subire varie commistioni e molto spesso i risultati sono stupefacenti. Molti sono i progetti che esulano dalle tradizionali sartorie e alcuni di questi possono anche avvicinarsi a temi come quello della salvaguardia dell'ambiente e delle energie rinnovabili.

Un recente ricerca americana della Penn State University ha mostrato come è possibile realizzare celle fotovoltaiche talmente sottili e flessibili da essere perfettamente integrate nei tessuti per l'abbigliamento.

Abito con fibra ottica integrata nel tessuto

(Abito con fibra ottica integrata nel tessuto)

Abito fotovoltaico con fibra ottica

(Abito fotovoltaico con fibra ottica)

Sembra un progetto inverosimile visto che l'immaginario collettivo fa riferimento alle tecnologie solari come elementi di grandi o medie dimensioni ma soprattutto il loro utilizzo è orientato specialmente per il loro inserimento in ambienti aperti o in relazione a infrastrutture o strutture architettoniche.

La ricerca della Penn State University sostituisce la fibra ottica alla classica struttura delle celle fotovoltaiche.

Le fibre ottiche sono dei particolari filamenti sottilissimi realizzati in materiali vetrosi o in polimeri plastici che sono in grado di trasportare la luce al loro interno per mezzo di conduzione, o meglio di propagazione guidata. L'utilizzo tipico delle fibre ottiche attiene al campo delle telecomunicazioni, in particolare per i protocolli di gestione delle linee internet o per teleconferenza, al campo medico, per la diagnostica interna all'organismo, e soprattutto nell'illuminotecnica, per le lampade LED.

Fibra ottica

(Fibra ottica)

Generalmente le fibre ottiche sono composte da cavi concentrici di diverso diametro e le loro caratteristiche principali le fanno essere estremamente flessibili, poco sensibili agli sbalzi di temperatura e del tutto immuni a disturbi elettrici. Il diametro delle fibre attiene all'ordine di 125 micrometri, la dimensione di un capello, e questo vale anche per il loro peso: un chilometro di fibra pesa meno di due chilogrammi.

Al loro funzionamento si deve il fenomeno ottico della riflessione totale interna, questo significa che la luce che entra nel cono della fibra viene riflessa un numero infinito di volte al suo interno e l'angolo di riflessione è tale da far propagare, ovvero proseguire, la radiazione luminosa lungo tutta la lunghezza della fibra stessa.

Schema di funzionamento della fibra ottica_Fenomeno della riflessione totale interna

(Schema di funzionamento della fibra ottica_Fenomeno della riflessione totale interna)

Queste caratteristiche sono state studiate dai ricercatori americani. Il passo successivo della sperimentazione è stato l'integrazione delle fibre all'interno di comuni tessuti per l'abbigliamento. Il tessuto, in questo caso, funge da substrato rigido e ne permette ogni tipo di sagomatura che abbia le caratteristiche di un vestito.

Il problema fondamentale della ricerca era quello di riuscire ad integrare i chip piatti, ovvero quei dispositivi che trasformano l'energia solare in energia elettrica, con la fibra ottica. La soluzione è stata la progettazione di una fibra ancora più sottile che ha al suo stesso interno un proprio circuito elettronico integrato.

John Badding, professore di chimica alla Penn State University, spiega: "Il nostro obiettivo è aumentare le prestazioni e la funzionalità delle celle solari con forme più flessibili e più lunghe. Con il nostro metodo possiamo arrivare a creare fibre solari pieghevoli in silicio lunghe anche più di dieci metri".

AutoreDott.ssa Chiarina Tagliaferri


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