Dal MIT il chip che cattura energia da calore, luce e vibrazioni

Un chip in grado di catturare energia da sorgenti multiple, come luce, calore e vibrazioni. A realizzarlo sono stati gli scienziati del MIT guidati dal professore Anantha Chandrakasan che, insieme allo studente di dottorato Saurav Bandyopadhyay, ha messo a punto un dispositivo che può sfruttare contemporaneamente le tre diverse fonti di energia, ottimizzando l'erogazione di potenza.

La scoperta rappresenta un passo avanti verso la realizzazione di sistemi di monitoraggio senza batterie, da implementare, per esempio, nei dispositivi biomedicali o nei sensori ambientali remoti.

Il segreto per combinare l’energia raccolta dalle varie fonti è un circuito di controllo molto sofisticato. “In genere – ha spiegato Bandyopadhyay - ogni fonte di energia richiede un proprio circuito di controllo per soddisfare le sue esigenze specifiche. Ad esempio, i circuiti che raccolgono le differenze termiche generano un potenziale da 0,02 a 0,15 V, mentre le celle fotovoltaiche di bassa potenza generano da 0,2 a 0,7 V e infine i sistemi di raccolta delle vibrazioni sono in grado di generare fino a 5V”.

La sfida dei ricercatori è stata dunque quella coordinare queste diverse fonti di energia in tempo reale per produrre un output costante. Un altro obiettivo raggiunto è stato quello di riuscire a minimizzare l’energia consumata dal circuito di controllo, per lasciarne il più possibile all’alimentazione di dispositivi reali come i sensori biomedici.

Se tipicamente le fonti di energia vengono utilizzate per caricare un dispositivo di memorizzazione, quale una batteria o un supercondensatore, che va poi ad alimentare altri apparati o circuiti, in questo sistema di controllo, il sensore può essere alimentato da un dispositivo di memorizzazione o direttamente dalla sorgente, bypassando completamente il sistema di memorizzazione e questo lo rende più efficiente.

Il progetto è stato finanziato da un programma di ricerca della Defense advanced research projects agency (Darpa) e da società operanti nel settore della difesa e dei semiconduttori, pertanto non è da escludere un impiego di questo chip anche nel settore militare.