Il progetto per il fotovoltaico ripiegabile o a spirale
Quello del fotovoltaico ripiegabile o a spirale è un'ambiziosa idea che stanno cercando di sviluppare la NASA e il suo Jet Propulsion Laboratory, in collaborazione con la Brigham Young University. Un progetto che attualmente è pensato su sonde spaziali e affini, e che prevede un pannello fotovoltaico ripiegabile, pensato nell'ottica di creare uno strumento che si serva di energia pulita (che viene trasformata in elettricità) dall'efficienza sempre maggiore e di grandezza ridotta. Ma questa proposta innovativa ha una sua grande particolarità, quella di guardare agli origami, poiché le delicate figurine di carta che riproducono gli animali sfruttando tutte le superfici, sono proprio il modello su cui si sta lavorando per raggiungere lo scopo, ma con metallo e plastica. Il flessibile strato fotosensibile che rivestirà i moduli (i quali in virtù di alcune articolazioni si estenderanno tra i 2,4 e i 27 metri) sarà spesso un solo centimetro. Una struttura di supporto ha la funzione di azionare tramite forza centrifuga l'apertura del telo, il quale capterà i raggi utili a rifornire il satellite di turno. Se qualcosa dovesse andare storto in questa operazione, inceppando gli ingranaggi, servirebbero dei motori per agevolare l'operazione.
In questa fase i quesiti aperti sono comunque molti, poiché le caratteristiche di un oggetto nello spazio non sono ovviamente le stesse di uno a terra. Innanzitutto, vi è un più rapido deterioramento delle superfici dovuto all'assenza di atmosfera, i materiali ne escono compromessi piuttosto rapidamente, e si tenta di fronteggiare la loro rarefazione attraverso l'impiego di rivestimenti più resistenti. Attualmente si sta studiando una nuova strada, mettendo alla prova una serie di materiali ultra-resistenti, che hanno le caratteristiche strutturali tali da poter "modificare" il loro stato nel momento in cui c'è un passaggio di energia elettrica, in modo da rendere minimo l'impatto.
Un progetto nato dagli origami, quindi, che storicamente sono fatti di carta. Ora si sta cercando di capire come si piegano i metalli, come si piega la plastica. I ricercatori devono cercare di rispondere a domande di un'estrema complessità. C'è molta competenza artistica nel comprendere le pieghe, ma il tutto è supportato pesantemente dal calcolo e dall'ingegneria. Per il momento gli scienziati sono orientati verso una soluzione di una "struttura a spirale", che potrebbe richiamare la disposizione dei petali dei fiori, chiamata hannaflex: così come un fiore spiega i suoi petali al sole, aprendosi e richiudendosi senza creare nessun tipo di problematica. Quindi il prototipo è già stato realizzato, occorre solo aspettare che si passi a un modello realizzato per l'utenza.
Ma il "sistema origami" negli ultimi anni è servito come fonte d'ispirazione agli scienziati. I ricercatori dell'Arizona State University hanno costruito una batteria agli ioni di litio su supporto cartaceo che può essere piegato stile Miuri-Ori. La piegatura della lamiera piana ha un fascio compatto di densità quattordici volte maggiore dell'aumento di energia in base alla sua superficie. Questa batteria agli ioni di litio pieghevole è fatta di carta. Una batteria al litio convenzionale ha numerose parti rigide (l'anodo di carbonio, il carter di protezione). Per creare una batteria cartacea, gli scienziati hanno iniziato con un tovagliolo di carta poroso e privo di lanugine, rivestito con polivinilidene (PVDF) per migliorare l'adesione di nanotubi di carbonio, e poi la carta PVDF è stata inzuppata in una soluzione di nanotubi di carbonio (CNT). Lamine sottili di rame e alluminio posizionati sopra e sotto i fogli di carta completano la batteria.
