I NANOGENERATORI TRIBOELETTRICI E IL LORO USO NEL MONDO MILITARE

Oggigiorno è sempre più evidente l’importanza e la necessità di trovare delle fonti di energia sostenibili, capaci di soddisfare la sempre più ingente domanda energetica. Tra le varie scoperte, quella dei nanogeneratori è sicuramente una delle più curiose ma anche promettenti, grazie alla capacità di creare energia ricavandola dall’ambiente esterno. In particolare, questi dispositivi dalle dimensioni microscopiche convertono l’energia meccanica, termica e, più in generale, quella ambientale in energia elettrica. Sono formati da nanomateriali piezoelettrici capaci di generare una differenza di potenziale elettrico qualora sotto pressione meccanica. Il loro uso è solitamente relegato alle alimentazioni di dispositivi elettronici portatili; infatti, come dimostrano i nuovi studi che vedono protagonisti i nanogeneratori, questi possono essere inseriti nei tessuti e grazie a delle trasformazioni chimico-fisiche riuscirebbero a ricaricare qualsiasi dispositivo sia attaccato a tali tessuti. Uno dei vantaggi dei nanogeneratori è che non richiedono l'uso di batterie o di una fonte di alimentazione esterna. Ciò li rende particolarmente utili in ambienti isolati o durante le emergenze. Inoltre, i nanogeneratori sono dispositivi molto compatti e leggeri, il che li rende adatti per essere utilizzati in una vasta gamma di applicazioni che si inseriscono, oltre che nell’ambito dell’energia rinnovabile, anche in quello della medicina, e in quello del controllo dell’ambiente. Tuttavia, in questo elaborato ci soffermeremo sui nanogeneratori triboelettrici andandoli a studiare più approfonditamente e osservando come il loro inserimento nei tessuti può alimentare ogni dispositivo elettronico portatile attaccato sul tessuto stesso. Capiremo come dei meccanismi chimici e fisici contribuiscono alla riuscita di tale scopo e scopriremo i vantaggi che potrebbero produrre se venissero applicati nel mondo militare, cioè laddove l’accesso a fonti di energia tradizionali è spesso difficile o limitato. In particolare, nel primo capitolo studieremo approfonditamente i nanogeneratori e i vari meccanismi che li possono alimentare, con uno sguardo approfondito alla triboelettricità e ai macro e micro effetti che questa produce. Osserveremo poi, nel secondo capitolo, tutto quello che è alla base della conduzione elettrica da un punto di vista prettamente chimico, capendo le peculiarità che certi elementi devono avere nel mondo industriale affinché si possa creare un connubio tra mondo tecnologico e tessile, fondamentale per la produzione di nanogeneratori triboelettrici destinati al vestiario. Nel capitolo tre, invece, ci occuperemo prettamente della parte tessile, in dettaglio quali sono i tessuti migliori, come vengono inseriti i TENG nei tessuti e come la corrente fa a fluire dal nanogeneratore al dispositivo. Il quarto capitolo, infine, è dedicato al mondo militare e all’applicazione dei TENG sulle divise, ipotizzando i vantaggi che potrebbero procurare durante le operazioni che vedono coinvolti i militari dell’Esercito Italiano.