Propulsione solare “diretta”

Il sole è una ricchissima fonte di energia rinnovabile ma per essere sfruttato richiede tecnologie come quella fotovoltaica e dispositivi che convertano i raggi luminosi in una forma energetica direttamente utilizzabile. Questi passaggi intermedi obbligati ora potrebbero essere superati dal lavoro condotto in seno all’Università della California di Berkeley, dove un gruppo di ricercatori ha realizzato un sistema che combina l’assorbimento della luce solare con la produzione diretta di lavoro utile, in forma di locomozione di oggetti sulla superficie di liquidi.
In pratica gli scienziati hanno messo a punto delle macchine acquatiche, dalle ridotte dimensioni, a propulsione solare “diretta”, capaci di sfruttare la tensione superficiale (γ – forze di coesione molecolari) dei liquidi. Queste minuscole “barche” sono realizzate in plastica e strisce di carbonio nanostrutturato; quando i raggi del sole o di un laser vengono concentrati sul dispositivo, i nanotubi si riscaldano conferendo energia termica anche alle molecole d’acqua che li circondano e provocando in tal modo una diminuzione della tensione superficiale localizzata; di conseguenza l’oggetto riscaldato si dirige verso una zona a maggior tensione spostandosi sulla superficie del liquido.
Il lavoro della Berkeley non è l’unico in questo campo: esistono sistemi analoghi che si basano sugli impulsi elettrici per rompere la tensione superficiale ma ciò richiede una fonte di alimentazione esterna, come una batteria o una cella solare.
Finora il team universitario ha sperimentato due design prototipali: una sorta di barca di plastica con una striscia di nanotubi sul retro ed un semplice rotore dotato di quattro pinne, ognuna delle quali contenete il carbonio nanostrutturato. Testate per ora solo in laboratorio entrambi i dispositivi sotto impulso luminoso hanno dimostrato di raggiungere gli otto centimetri al secondo. Nonostante gli esperimenti si siano concentrati su oggetti di piccole dimensioni secondo gli scienziati Alex Zettl e Jean MJ Fréchet, a capo della ricerca, gli effetti della tensione superficiale dovrebbero essere facilmente scalabili, fino al sogno di realizzare battelli a propulsione solare, dotati di lenti per concentrare i raggi solari. Se gli scettici evidenziano come le condizioni all’interno della vasca del laboratorio siano ben lontane da quelle reali e dalle forze ondose con cui ci si andrebbe a scontrare, una prima ipotesi di impiego, evidenziata dagli stessi ricercatori, potrebbe essere la diagnostica medica dove le dimensioni microscopiche sono senz’altro una necessità.

fonte: rinnovabili.it