Nanotecnologie filiformi per T-Shirt fotovoltaiche

Le T-shirt fotovoltaiche sono una nuova sperimentazione della Fudan University e ad occuparsi in prima persona è un giovane ricercatore, Zhitao Zhang che, attraverso un serie di modifiche strutturali, ha notato come si possa aumentare l'efficienza della conversione energetica delle celle solari del 36%.

I ricercatori sono partiti analizzando vari aspetti del campo della "fibertronics", ovvero come "la funzionalità di calcolo elettronico può essere integrato in fibre tessili". Attualmente questo campo è ancora poco esplorato e soprattutto diffuso ma dimostra avere grandi potenzialità in quanto sarebbe possibile innestare componenti digitali (che siano piccoli computer o strisce di LED) direttamente nei tessuti, rendendoli, appunto "smart".

Le nuove T-shirt seguirebbero questa linea di principio e sarebbero in grado di produrre energia pulita. Nello specifico, per rendere "indossabili" le celle fotovoltaiche, i ricercatori stanno sperimentando delle particolari celle filiformi, molto elastiche, esattamente come lo sono i tradizionali tessuti, quali, ad esempio, il cotone, tipico materiale usato nella tessitura delle magliette.

(T-shirt fotovoltaiche)

Le celle di nuova generazione hanno dimensioni molto ridotte e sono composte da un polimero flessibile rivestito da uno strato altrettanto sottile di nano particelle di titanio, o meglio di biossido di titanio. Una cella di questo genere è chiamata "cella di Grätzel", dal nome del suo inventore, nata nel 1991. Le celle di Grätzel sono delle particolari celle fotoelettrochimiche costituite da due vetrini conduttori, che fungono da elettrodi, separati da uno strato di biossido di titanio (TiO2), dal materiale attivo e dalla soluzione elettrolitica. Il materiale attivo è un colorante che permette il trasporto dei fotoni al biossido a seguito dell'assorbimento, mentre la soluzione elettrolita ha il compito di trasportare gli elettroni fra gli elettrodi della cella stessa.

Una cella di questo genere migliora la conversione dell'energia rispetto celle solari filiformi che invece non contengono il biossido di titanio. I tessuti così prodotti hanno anche un'altra caratteristica, ovvero sono in grado di resistere maggiormente alla piegatura, senza subire danni o deformazioni nella struttura.

L'aspetto finito di queste celle da anche una facile possibilità di essere integrato direttamente nel tessuto. Infatti queste si presentano come dei sottili film trasparenti che possono essere cuciti su altri tessuti, come il cotone appunto.

Sperimentazione del tipo ce ne sono altre attualmente in atto. Si può fare l'esempio di una ricerca tutta italiana, di uno speciale tessuto chiamato Nano-Jets. Si tratta di particolari tessuti polimerici formati da materiali piezoelettrici che, a seguito di una deformazione meccanica, sarebbero in grado di raccogliere l'energia e trasformarla in elettricità. La trama riesce a convertire anche a seguito di minime stimolazioni. Un'applicazione sperimentale è stata messa a punto da Sheila Kennedy nella sua Soft House.

(Soft House_Sheila Kennedy)