A volte la sorte è avversa: capita di vedere frantumato sotto i propri occhi il nuovo fiammante televisore da 1000 euro, poiché la nipotina di 5 anni ci stava giocando. O ancora, capita di ricevere bollette dell’energia elettrica piuttosto salate. L’uomo ha questo privilegio: evitare le sorti avverse grazie all’invenzione di nuove tecnologie. La nuova frontiera dell’elettronica si concentra su dispositivi flessibili e piezoelettrici. I primi sono caratterizzati dalla capacità di piegarsi, torcersi e deformarsi in modo controllato, praticamente indistruttibili, aprendo la strada a nuove forme di design, sia da un punto di vista ergonomico che estetico. Invece, i dispositivi piezoelettrici possono essere utilizzati per generare energia a partire dal movimento, poiché sfruttano il fenomeno piezoelettrico per convertire l’energia meccanica in energia elettrica.
Inline Style spiegherà in maniera semplicissima cosa sono i dispositivi flessibili e piezoelettrici, quali funzioni hanno e come cambierà la nostra società grazie ad essi.
Cos’è un dispositivo flessibile
Vi trovate in un museo e vi accorgete di un grande banner luminoso che ondeggia sospeso nell’aria. Si tratta di un enorme display flessibile dalla forma circolare. Vi voltate: una signora seduta su una panchina, con le gambe accavallate, legge il giornale, solo che in realtà è un tablet flessibile. Per errore, il tablet flessibile cade per terra, rimanendo illeso. Presto sarà il nostro futuro. Non ancora, perché i costi di produzione rimangono tuttora elevati.
I dispositivi flessibili rappresentano una novità nell’industria dell’elettronica. Si tratta di dispositivi che utilizzano materiali flessibili per la realizzazione di schermi, batterie e altri componenti, consentendo loro di piegarsi. Non confondetevi con il Samsung Fold, quel tipo di smartphone utilizza un display AMOLED e gran parte dei componenti non sono flessibili. Uno dei maggiori vantaggi dei dispositivi flessibili è la loro capacità di adattarsi a differenti situazioni e spazi. Un esempio sono gli smartphone FOLED, che utilizzano schermi flessibili OLED (Flexible Organic Light Emitting Diodes) per consentire agli utenti di curvare come un foglio lo schermo e adattarlo alle proprie esigenze.
Sono particolarmente utili per le persone che necessitano di uno schermo più grande, ma che allo stesso tempo vogliono un dispositivo compatto che possa essere facilmente trasportato.
I componenti utilizzati nei dispositivi flessibili variano a seconda dell’applicazione specifica. Tuttavia, la maggior parte dei dispositivi flessibili utilizzano polimeri flessibili come substrato per gli schermi. Questi polimeri sono molto resistenti e possono essere piegati senza rompersi.
Postilla sui polimeri – I polimeri flessibili sono un tipo di materiale plastico che possono essere facilmente piegati, curvati o tesi senza subire danni permanenti. Non solo possono essere usati per gli schermi, ma anche per le batterie dei dispositivi. Sono stati sviluppati in risposta alla crescente richiesta di dispositivi elettronici.
Al CES 2023, Samsung ha annunciato il Samsung Flex Hybrid Display. Il display in questione non solo ha la caratteristica di essere pieghevole, ma è anche dotato di una funzionalità “scorrevole” che consente di espanderlo ulteriormente. Secondo quanto dichiarato da Samsung, la tecnologia flessibile è applicata sul lato sinistro dello schermo, mentre sul lato destro è presente un meccanismo che permette di farlo scorrere lateralmente. Queste forme ibride saranno una via transitoria verso la tecnologia interamente FOLED.
Applicazioni possibili dei dispositivi flessibili
Il dispositivo flessibile offre mille opportunità, perciò può essere applicato in diversi campi, tra cui:
- Dispositivi elettronici portatili: uno dei campi di applicazione principali per i dispositivi flessibili sono gli smartphone, i tablet, gli smartwatch e gli altri dispositivi portatili. Grazie alla loro flessibilità, questi dispositivi possono offrire un maggiore comfort d’uso e una maggiore durabilità rispetto ai dispositivi rigidi.
- Pannelli pubblicitari e schermi per la segnaletica digitale: i dispositivi flessibili possono essere utilizzati per creare schermi curvi o a forma di oggetti, aprendo nuove possibilità di comunicazione visiva.
- Schermi per l’automotive: l’industria automobilistica sta esplorando l’utilizzo di schermi flessibili per creare nuove esperienze di guida.
- Dispositivi medici: possono anche essere utilizzati per la realizzazione di dispositivi medici indossabili, offrendo un maggiore comfort per il paziente.
- Abbigliamento intelligente: oppure possono essere impiegati per creare tessuti interattivi che cambiano forma ma anche colore.
Ma non solo per l’abbigliamento intelligente… anche per gli accessori! Louis Vuitton ha presentato due prototipi di borse con schermi integrati, realizzati con la tecnologia di Royole. Questi schermi mostrano immagini in movimento mantenendo la forma delle iconiche borse di Louis Vuitton. Secondo un portavoce, l’idea è quella di pensare alla borsa come estensione dello smartphone, fondono tecnologia e savoir-faire della maison.
Cosa sono i dispositivi piezoelettrici
L’effetto piezoelettrico è una proprietà di alcuni materiali che possono produrre elettricità in risposta a sollecitazioni meccaniche come urti, torsioni e vibrazioni. Questo fenomeno è stato scoperto nel 1880 dai fratelli francesi Pierre e Jacques Curie, che notarono che alcuni cristalli, tra cui il quarzo, erano in grado di produrre una piccola quantità di energia elettrica quando sottoposti a stress meccanici. Successivamente, Gabriel Lippmann scoprì che questo effetto funzionava anche al contrario: la deformazione del materiale causava la generazione di corrente elettrica.
Il fenomeno piezoelettrico può essere spiegato a livello microscopico, considerando la struttura cristallina dei materiali piezoelettrici. In un cristallo piezoelettrico, gli ioni positivi e negativi sono distribuiti in modo simmetrico attorno a una posizione di equilibrio. Quando il cristallo viene sottoposto a una deformazione meccanica, gli ioni si spostano leggermente dalla loro posizione di equilibrio, generando una differenza di potenziale elettrico tra le due facce del cristallo.
Applicazioni
Vista l’utilità dell’effetto piezoelettrico, può essere applicata in vari campi. Alcuni di questi sono:
- Produzione di energia: i dispositivi piezoelettrici possono essere utilizzati per la produzione di energia elettrica dalle vibrazioni meccaniche, come ad esempio dal traffico veicolare.
- Sensoristica: i sensori piezoelettrici possono essere impiegati per misurare la pressione, la temperatura, la forza e altre grandezze fisiche.
- Medicina: tornano utili in campo medico per la diagnosi e il trattamento di diverse patologie. Ad esempio, possono essere utilizzati per la produzione di ultrasuoni per la diagnostica o come stimolatori elettrici per la terapia del dolore.
- Industria: trovano facile impiego nell’industria per il controllo delle vibrazioni e della rumorosità. Per dire, possono essere utilizzati come ammortizzatori o come sistemi di smorzamento delle vibrazioni in macchinari e attrezzature.
- Elettronica: inoltre si rivelano utili in vari componenti elettronici, come ad esempio altoparlanti, microfoni, attuatori elettrici, e per la produzione di onde acustiche. Grazie alla loro specialità, possono migliorare la qualità del suono degli altoparlanti nei dispositivi mobili.
Insomma, i dispositivi piezoelettrici possono essere usati per risolvere una marea di problemi.
Piezoelettricità senza limiti: tutto può generare energia
A conti fatti, la piezoelettricità può rivoluzionare per sempre lo scenario urbano. Esistono così tanti movimenti meccanici nella vita urbana che sarebbe un peccato non sfruttarli per generare energia!
Esistono numerose applicazioni della piezoelettricità e molte di queste vengono già utilizzate in diversi settori. Ad esempio, la sanità utilizza principalmente la tecnologia piezoelettrica nelle sonde ecografiche, mentre il settore musicale utilizza i pick-up piezoelettrici. Inoltre, questa tecnologia è presente anche in oggetti comuni come batterie e orologi.
Tuttavia, l’idea di utilizzare la piezoelettricità su larga scala su superfici estese come strade, sale da ballo o ferrovie, ha suscitato l’interesse di molte persone. Se fosse possibile generare energia sostenibile e gratuita con ogni passo delle persone in una piazza o su un marciapiede, ci sarebbero possibilità quasi infinite.
C’è chi non si è fatto sfuggire l’opportunità: già nel 2009, la discoteca Off-Corso di Rotterdam ha inaugurato il primo locale notturno ecologico al mondo, sfruttando la piezoelettricità su un’ampia superficie. Infatti, il pavimento della discoteca è stato attrezzato con dispositivi speciali che convertono in energia elettrica i movimenti dei piedi dei clienti che ballano e anche quelli che si spostano solamente, generando energia pulita che viene utilizzata per illuminare il locale. Grazie a questo progetto, la discoteca è riuscita a coniugare la passione per la musica con la sostenibilità ambientale, dimostrando che la tecnologia piezoelettrica può essere applicata in modi innovativi e divertenti.
In Francia, la palestra California Fitness è stata convertita in un’altra eccezionale fonte di energia pulita e gratuita. Sfruttando la piezoelettricità, i pavimenti della palestra sono in grado di convertire l’energia generata dalle persone in energia elettrica. Nel 2007, il fondatore della palestra, Lucien Gambarota, aveva spiegato che una sola persona può generare 50 watt di energia elettrica ogni ora attraverso un’attività fisica moderata. Se una persona corre su un tapis roulant per un’ora, può generare fino a 18,2 kW di energia elettrica, riducendo l’emissione di anidride carbonica di 4.380 litri all’anno.
Seguiranno in futuro altre applicazioni innovative che coniugheranno la sostenibilità ambientale con la produzione di energia elettrica gratuita. Si andrebbe in parte a risolvere il problema degli alti costi delle medio-imprese che tentano di sostenere la green economy.
Conclusione
Siamo arrivati alla fine del percorso. Il mondo hi-tech ci offre sorprese sempre più strabilianti, man mano che il progresso accelera nel tempo.
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