Ricarica wireless ad alta potenza: grande sfida

Alcuni ingegneri elettronici presso la Duke University del North Carolina assicurano che sfruttando particolari materiali si potrebbe migliorare sensibilmente la ricarica wireless, consentendo a computer portatili, telefoni cellulari, e persino alle automobili di essere ricaricati senza cavi.

Quello che è in fase di studio è un metamateriale (un materiale creato artificialmente con proprietà elettriche e magnetiche peculiari che dipendono non solo dalla sua struttura molecolare, ma anche dalla geometria realizzativa) che ricorda la miniatura di un veneziana.

I metamateriali impiegati per questo esperimento

Ponendo questo metamateriale fra la fonte di energia e il prodotto da ricaricare, sarebbe possibile secondo i ricercatori concentrare l'energia in modo che non ci sia nemmeno la minima dispersione di potenza.

Yaroslav Urzhumov, professore e assistente a questa ricerca, ha spiegato che "al momento riusciamo a trasmettere piccole quantità di energia su distanze brevi, come in Radio Frequency IDentification (RFID). Usando la stessa tecnica riteniamo che sia possibile trasferire grandi quantità di energia, come quelle generate da un laser o da un microonde. I nostri calcoli dimostrano, infatti, che sfruttando i nuovi metamateriali si può aumentare la quantità di potenza trasmessa, senza effetti negativi."

Il funzionamento delle superlenti

La ricerca si basa sul concetto delle cosiddette superlenti, ossia lenti realizzate con metamateriali, che consentono di spingersi oltre i limiti di diffrazione delle lenti tradizionali. Queste ultime hanno un potere di ingrandimento dato dal controllo dei raggi che passano sulle superfici esterne delle lenti stesse. Le superlenti, invece, dirigono i raggi all'interno della lente facendogli attraversare la superficie esterna.

I metamateriali impiegati per ricaricare senza fili i dispositivi potrebbero essere composti da centinaia di migliaia di strati di superlenti disposti all'interno di una matrice. Ciascuna matrice potrebbe essere quindi inserita in una pellicola simile a quella dei circuiti stampati e potrebbe essere impiegata in una infinità varietà di configurazioni.

L'unico limite, ammettono i ricercatori, è che il sistema necessita di essere adattato a ciascun dispositivo specifico al quale è destinato perché l'origine e la destinazione devono essere sintonizzate perché il tutto funzioni. Solo in questo modo, ha specificato Urzhumov, "si possono progettare sistemi wireless di alimentazione mirati."