Presto il tuo smartphone potrà essere alimentato usando batteri

Gli sciami di batteri potrebbero essere utilizzati per alimentare gli smartphone, dicono gli esperti

Un team di ricercatori dell’Università di Oxford ha scoperto che il movimento naturale dei batteri potrebbe essere sfruttato per accumulare e attivare piccole “fattorie eoliche” negli smartphone.

I ricercatori hanno spiegato nella rivista Science Advances come hanno utilizzato simulazioni al computer per dimostrare che l’effetto di sciame casuale di materia attiva densa come i batteri potrebbe essere organizzato per far ruotare rotori cilindrici e fornire una fonte di energia elettrica stabile e affidabile.

Il co-autore Dr. Tyler Shendruk, un borsista a lungo termine EMBO presso il Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics dell’Università di Oxford, e i suoi colleghi affermano che queste centrali elettriche microscopiche guidate biologicamente potrebbero alla fine diventare i motori ultra-minuti per dispositivi minuscoli, creati dall’uomo, che sono auto-assemblati e auto-alimentati – tutto, dagli interruttori ottici ai microfoni degli smartphone.

“Molti delle sfide energetiche della società sono su scala di gigawatt, ma alcune sono decisamente microscopiche. Un modo potenziale per generare piccole quantità di energia per micromacchine potrebbe essere quello di raccoglierla direttamente da sistemi biologici come le sospensioni di batteri,” ha detto il Dr. Shendruk.

La crescita o fioritura batterica è solitamente troppo disorganizzata da sola per generare qualsiasi tipo di potere significativo. Pertanto, quando un singolo rotore è stato introdotto durante gli esperimenti, era inefficace e semplicemente ‘veniva spostato’ dai batteri.

Tuttavia, i ricercatori hanno sviluppato una speciale rete di 64 micro-rotori e, mentre i batteri ‘sciame’ attorno, si sono organizzati spontaneamente in modo tale che i rotori vicini hanno iniziato a ruotare in direzioni opposte – una semplice organizzazione strutturale suggestiva di una fattoria eolica.

Il Dr. Shendruk ha aggiunto: “La cosa sorprendente è che non abbiamo dovuto progettare in anticipo turbine microscopiche a forma di ingranaggio. I rotori si sono semplicemente auto-assemblati in una sorta di fattoria eolica batterica.

“Quando abbiamo fatto la simulazione con un singolo rotore nella turbolenza batterica, veniva semplicemente spostato casualmente. Ma quando abbiamo messo un array di rotori nel fluido vivente, hanno improvvisamente formato un modello regolare, con rotori vicini che ruotano in direzioni opposte.”

Il co-autore Dr. Amin Doostmohammadi, del Dipartimento di Fisica dell’Università di Oxford, ha detto: “La capacità di ottenere anche una piccola quantità di lavoro meccanico da questi sistemi biologici è preziosa perché non necessitano di un’energia di input e utilizzano processi biochimici interni per muoversi.

“A scale microscopiche, le nostre simulazioni mostrano che il flusso generato da assemblaggi biologici è in grado di riorganizzarsi in modo tale da generare un potere meccanico persistente per far ruotare un array di microrotori.”

L’autore senior Professor Julia Yeomans, del Dipartimento di Fisica dell’Università di Oxford, ha aggiunto: ‘La natura è brillante nel creare piccoli motori, e c’è un enorme potenziale se possiamo capire come sfruttare design simili.”