Un campo base tra le vette dell'Himalaya, o un accampamento su un'isola remota: il sole è tramontato, e l'unica fonte di energia per illuminare la tenda o ricaricare un GPS dipende da pesanti power bank o rumorosi generatori a combustibile. In uno scenario del genere, potrebbe presto essere la tenda stessa, sferzata dal vento e dalla pioggia, a produrre la corrente necessaria.
Non è fantascienza: è quanto descritto in uno studio pubblicato il 31 luglio sulla rivista “Matter”, edita da “Cell Press”, da un team dell'Università della California a Los Angeles guidato dal bioingegnere Jun Chen.
Il principio fisico dell'invenzione si chiama magnetoelasticità, o effetto Villari, dal nome del fisico italiano Emilio Villari che lo descrisse per la prima volta nel 1865: si tratta della variazione del campo magnetico di un materiale quando viene sottoposto a una sollecitazione meccanica.
Il gruppo di ricerca ha sviluppato un materiale composito simile a un tessuto, costituito da una matrice polimerica morbida in cui sono disperse milioni di microparticelle magnetiche. Quando il tessuto viene piegato, allungato o compresso, la distanza tra queste particelle cambia, alterando il campo magnetico circostante: una bobina di rame posta nelle vicinanze rileva la variazione e, per induzione elettromagnetica, la trasforma in corrente elettrica. La tenda, di fatto, diventa un generatore flessibile e silenzioso.
La struttura del tessuto magnetoelastico si articola in due strati distinti, uno dedicato all'accoppiamento magnetomeccanico e uno all'induzione magnetica: il pavimento della tenda integra un tessuto intrecciato con nastri magnetoelastici, mentre il tetto utilizza un materiale a strati composto da fibre conduttive e una pellicola magnetoelastica.
L'ottimizzazione della trama, della sovrapposizione degli strati e delle spire conduttive consente prestazioni sorprendenti per un dispositivo di queste dimensioni: un'unità rappresentativa eroga una potenza istantanea massima di 0,094 milliwatt, resiste a oltre 12mila cicli di sollecitazione continua ed è intrinsecamente impermeabile.
Un singolo tocco della mano, secondo quanto riportato nello studio, è sufficiente a caricare un condensatore da 0,22 microfarad fino a 5,8 volt in appena 1,5 secondi, energia bastante ad alimentare piccoli dispositivi elettronici come sensori o timer a basso consumo.
Il punto di forza del sistema sta nella capacità di raccogliere energia da fonti multiple e simultanee: non solo il movimento di chi entra o esce dalla tenda, ma anche il vento che fa vibrare il tessuto, la pioggia che lo colpisce e persino le vibrazioni sonore a bassa frequenza dell'ambiente circostante. Nei test descritti nello studio, l'energia raccolta si è dimostrata sufficiente ad alimentare LED, piccoli sensori ed elettronica a basso consumo anche in presenza di flussi d'aria deboli.
Ma le implicazioni più interessanti non riguardano soltanto il campeggio di lusso o le spedizioni scientifiche. Il titolo stesso dello studio, dedicato all'accesso sostenibile all'energia per le comunità senza fissa dimora, chiarisce l'obiettivo dei ricercatori: garantire una fonte di elettricità affidabile a chi vive in rifugi temporanei o portatili, comprese tende e mini-alloggi, senza dover ricorrere a soluzioni pericolose o illegali come gli allacciamenti abusivi alla rete elettrica di edifici vicini, né dipendere dai limiti imposti dal fotovoltaico quando manca la luce solare diretta.
Una tenda che si autoalimenta potrebbe fornire illuminazione e potenza per le comunicazioni essenziali nei rifugi di emergenza dopo un disastro naturale, quando la rete elettrica è fuori uso, o portare un minimo di sicurezza e comfort a comunità isolate in tutto il mondo, senza richiedere infrastrutture complesse o costose.
Sul fronte squisitamente outdoor, la tecnologia promette comunque di ridimensionare il peso dell'equipaggiamento da campeggio: dire addio alle batterie usa e getta, il cui smaltimento resta un problema crescente, e ai power bank, la cui produzione ha comunque un costo ambientale non trascurabile.
La strada verso la commercializzazione resta lunga, e la sfida più concreta riguarda la produzione di questi tessuti su scala industriale. Un elemento a favore della scalabilità è che il materiale risulta leggero, riciclabile e resistente agli agenti atmosferici, con prestazioni stabili anche in ambienti esterni. Difficile pensare, almeno per ora, di portarsi una di queste tende al prossimo festival musicale: la prospettiva più concreta resta quella di rifugi di emergenza e di comunità isolate, prima ancora che di weekend all'aria aperta.
