Il peso di uno zaino è una fatica che in pochi conoscono veramente. Ci sono abituati gli escursionisti, i soldati e, forse, anche gli studenti. Per alleggerire un po’ le spalle, un gruppo di ricercatori ha sviluppato un prototipo che, non solo fa sentire i carichi più leggeri di circa il 20%, ma raccoglie anche energia dai movimenti umani per alimentare piccoli dispositivi elettronici. Il nuovo zaino, come riporta la rivista ACS Nano, potrebbe essere particolarmente utile per gli atleti, gli esploratori e i soccorritori in caso di catastrofi in aree remote senza elettricità.

Gli zaini sono ampiamente utilizzati nella vita di tutti i giorni, ma camminare o correre con un sacco pesante sulla schiena può causare dolore. Inoltre, ci sono situazioni in cui avere una borsa con caricabatterie incorporato potrebbe essere molto comodo, per alimentare dispositivi elettronici portatili o sensori di monitoraggio della salute.

In precedenza, i ricercatori hanno utilizzato i nanogeneratori triboelettrici (TENG) – piccoli dispositivi che convertono l'energia meccanica in elettricità – per realizzare zaini per la raccolta di energia, ma quelle borse avevano una potenza relativamente bassa e non fornivano vantaggi aggiuntivi, come ad esempio l'alleggerimento del carico o l'assorbimento degli urti. Il gruppo di ricerca dell’Accademia delle Scienze di Pechino e dell’Università di Scienza elettronica e di Tecnologia di Chengdu si è impegnato per superare questi limiti.

Ha quindi incorporato nello zaino due elastomeri che si allungano e si restringono, mantenendo la borsa ferma mentre chi lo indossa cammina. Ciò ha comportato una riduzione della forza di circa del 20% su chi lo indossa. Nel frattempo, il movimento tra il telaio dello zaino e il suo carico durante la deambulazione ha spinto un TENG a convertire l'energia meccanica in elettricità, con un'efficienza del 14%.

Gli esperti hanno dimostrato che la borsa potrebbe alimentare dei LED, come un orologio elettrico o tubi fluorescenti. Una volta superate alcune sfide, come il miglioramento dell'efficienza di conversione energetica, lo zaino ha un potenziale promettente come fonte di alimentazione per dispositivi elettronici indossabili e portatili su piccola scala, dai GPS ai sensori sanitari.

Fonte  e Foto | “Power Backpack for Energy Harvesting and Reduced Load Impact” pubblicato il 3 febbraio 2021 su ACS Publications.