Ricerca: Denti di lumaca fotovoltaico batterie al litio

Notizie ambiente ed energia alternativa: Denti di lumaca: ispirazioni per fotovoltaico e batterie al litio

Si chiama Chitone, e, a dispetto di un aspetto che lascia un po’ a desiderare, questa lumaca ha dei denti particolarmente forti. Un professore della University of California, David Kisailus, sta studiando il Chitone per sviluppare materiali su scala nanometrica per applicazioni energetiche. Il Chitone infatti, secondo il ricercatore, potrebbe aiutare a sviluppare l’efficienza di batterie e celle fotovoltaiche.

Le ultime ricerche riguardano le modalità di crescita dei denti della lumaca. Lo studio è stato pubblicato su Advanced Functional Materials.  Il tipo di chitone studiato nella ricerca può essere lungo fino a 30 centimetri. Si trova lungo le coste dell’Oceano Pacifico dal centro della California all’Alaska.

Nel tempo, i chitoni si sono evoluti per mangiare le alghe che crescono sulle rocce con un organo  chiamato radula, una struttura che contiene 70-80 file parallele di denti. Durante il processo di alimentazione, le prime file di denti vengono utilizzate per macinare la roccia e raggiungere le alghe. Naturalmente così si consumano, ma vengono sostituiti con dei nuovi che crescono quando i vecchi cadono.

Chitone

Kisailus, che usa la natura come fonte di ispirazione per la progettazione di prodotti di ingegneria, ha iniziato a studiare i chitoni cinque anni fa perché era interessato all’abrasione e ai materiali antiurto. In precedenza ha determinato che i denti di Chitone contengono magnetite, che è il minerale che fissa il dente.

Kisailus ha cercato di capire come si forma la parte esterna e più dura del dente e ha scoperto che avviene in tre fasi piuttosto complesse

“Incredibilmente, tutto questo avviene a temperatura ambiente e in condizioni ambientali favorevoli,” Kisailus detto. “Questo lo rende un processo interessante e da studiare per utilizzare strategie simili che creino nanomateriali in maniera economicamente efficace.”

Kisailus utilizza questo modello nel suo laboratorio per guidare la crescita dei minerali utilizzati nelle celle solari e nelle batterie al litio. Così il ricercatore spera di costruire materiali che permettano alle cellule solari e alle batterie al litio di operare in modo più efficiente. In altre parole, le celle solari potrebbero essere in grado di catturare una maggiore percentuale di luce solare e convertirla in energia elettrica in modo più efficiente e le batterie al litio potrebbero necessitare di molto meno tempo per la ricarica.

Utilizzando il modello dei denti del chitone ha anche un altro vantaggio: i nanocristalli possono essere coltivati a temperature significativamente più basse, il che significa che i costi di produzione sono notevolmente inferiori.

Anche se Kisailus è focalizzato su celle solari e batterie al litio, le stesse tecniche potrebbero essere utilizzate per lo sviluppo di materiali per auto, telai degli aerei e abbigliamento resistente all’abrasione. Inoltre, comprendere la formazione e le proprietà dei denti di Chitone potrebbe contribuire a creare trapani migliori, da quelli per trivellare il suolo alla ricerca di petrolio, a quelli del dentista. (fonte articolo  – link)