Gli utenti di smartphone attivi, in un punto o nell'altro, si trovano inevitabilmente legati a una presa elettrica mentre i loro dispositivi si ricaricano.
Quei minuti preziosi possono sembrare ore. Ma se una startup israeliana riesce a superare la sua ultima svolta, i consumatori saranno in grado di caricare e andare in pochi secondi.
La tecnologia, sviluppata dalla società di nanotecnologie StoreDot, è stata recentemente dimostrata al simposio Think Next di Microsoft a Tel Aviv. Il nuovo gadget si basa su un pacco batteria di dimensioni ridotte, che secondo la società sposta le correnti elettriche più rapidamente rispetto alle normali batterie al litio. Quando il pacco batteria è collegato a una fonte di alimentazione esterna, come in questo video, un Samsung Galaxy S4, ad esempio, può passare da quasi esaurito a completamente spremuto in 30 secondi piatti.
Non è un segreto che i progressi relativamente incrementali della tecnologia delle batterie agli ioni di litio negli ultimi decenni hanno fatto ben poco per stare al passo con una nuova generazione di dispositivi mobili "intelligenti" assetati di potere che ora includono dispositivi indossabili come smartwatch e Google Glass. Finora, gli sforzi più promettenti per prolungare la durata della batteria hanno comportato miglioramenti sperimentali che raccolgono passivamente energia dall'ambiente circostante, come la ricarica wireless, i touchscreen con celle solari integrate e sistemi piezoelettrici progettati per assorbire energia cinetica.
Ma l'ultima invenzione dell'azienda non è una batteria nel senso convenzionale. Puoi pensare alle batterie nanodot come a celle di accumulo di energia ad alta densità standard combinate con elettrodi che funzionano in modo molto simile a un supercapitatore.
All'interno della punta dell'elettrodo e all'interno dell'elettrolita si trovano "nanodoti", cristalli lunghi 2 nanometri della lunghezza di un filamento di DNA costituito da ciò che Myersdorf descrive come materiali organici economici in grado di sostenere una carica.
I cristalli, derivati dagli aminoacidi, possiedono proprietà che consentono loro di autoassemblarsi in punti quantici. I nanodot emettono naturalmente anche un bagliore rossastro, verdastro o bluastro in presenza di luce rossa, rendendoli un materiale sorgente ideale per i display OLED, alternative a basso costo agli schermi a LED, dice.
Quando il pacco batteria inizia a ricaricarsi, immagazzina il picco iniziale di corrente elettrica sulla punta anziché direttamente nel litio, un metodo che consente una capacità 10 volte superiore rispetto agli elettrodi tradizionali.
Mentre la batteria nanodot non riduce la frequenza con cui i gadget devono essere ricaricati, rende il processo molto meno dispendioso in termini di tempo e molto meno fastidioso. Pochi ricercatori hanno intrapreso questa strada, in parte a causa dei limiti intrinseci della tecnologia della batteria, che limita attentamente la velocità con cui le celle si caricano e si scaricano per motivi di sicurezza, tra gli altri.
Sebbene al momento il prodotto sia un prototipo, il CEO e fondatore Doron Myersdorf afferma che il sistema di alimentazione "nanodot" sarà pronto per il consumatore entro il 2016.
"Siamo fiduciosi di arrivare sul mercato", afferma. "Abbiamo già dimostrato che il concetto funziona".
Nonostante la svolta di Myserdorf, l'adattamento della tecnologia per i mercati commerciali richiede ai ricercatori di risolvere una serie di problemi, il editorialista di Time Magazine Jared Newman scrive, tra questi, che la nanobatteria caricherà molto più velocemente ma non durerà a lungo con quella carica:
Nella demo attuale, la batteria di StoreDot è fisicamente più grande di quella all'interno del Galaxy S4 di Samsung, ma la sua capacità è inferiore. Quindi, sebbene possa caricare molto più velocemente, non durerà a lungo con una carica. StoreDot afferma di lavorare sul problema della capacità e spera di raggiungere l'obiettivo di abbinare le batterie convenzionali entro un anno. Anche il caricabatterie è molto più grande, anche se StoreDot afferma che sta lavorando per ridurre le dimensioni e sarà circa due volte più costoso di un normale caricabatterie. Infine, il telefono stesso deve essere modificato per adattarsi a una corrente elevata durante la ricarica ...
Ridurre la batteria migliorando allo stesso tempo la capacità è una sfida che Myersdorf considera, per la maggior parte, abbastanza "gestibile", dal momento che implicherà principalmente la modifica della chimica interna della batteria, dice. Una volta che i ricercatori hanno elaborato la formula ottimale, afferma, le batterie nanodot consentiranno anche migliaia, anziché centinaia, di cicli di ricarica senza aggiungere massa, anche se non è chiaro esattamente quanto durerà la batteria né quanto costerà ai consumatori.
Con un prototipo funzionante (anche se approssimativo), 6 milioni di dollari in finanziamenti e il supporto di un grande produttore di smartphone senza nome, StoreDot sembra almeno essere più avanti rispetto a molti altri progetti di ricerca che cercano di reinventare i sistemi di archiviazione che stanno diventando sempre più sovraccarichi.
"Stiamo lavorando con diversi grandi giocatori", afferma Myersdorf.
