Sensori “green” grandi come una moneta per il 6G e il monitoraggio sismico
Un prototipo di sensore grande quanto una moneta, capace di funzionare senza batteria e realizzato con materiali sostenibili. È il risultato del progetto di ricerca MetaVEH (Metamaterial Enabled Vibration Energy Harvesting), finanziato con 4 milioni di euro nell’ambito del programma Horizon 2020 – Excellent Science per la riduzione delle emissioni di CO₂.
Il consorzio di ricerca, composto da ZHAW Zürich (istituto coordinatore), Imperial College London, Politecnico di Milano, Multiwave Technologies e STMicroelectronics, ha lavorato per quasi cinque anni allo sviluppo di tecnologie capaci di ricavare energia dalle vibrazioni ambientali, superando i limiti dei sensori tradizionali.
Test di prototipi
Il Politecnico di Milano, con i gruppi di ricerca dei Dipartimenti DICA – Ingegneria Civile e Ambientale e Ingegneria Meccanica, ha contribuito alla progettazione di harvester piezoelettrici basati su nitruro di alluminio, materiale privo di piombo e terre rare, quindi sostenibile dal punto di vista ambientale ed etico.
Parallelamente, i ricercatori di Imperial College London e del Politecnico di Milano hanno brevettato una tecnologia per la realizzazione di metamateriali meccanici capaci di manipolare la propagazione delle onde elastiche e amplificare le prestazioni dei dispositivi, sfruttando il fenomeno del rainbow trapping.
Il risultato è un sensore autonomo in grado di raccogliere energia meccanica dall’ambiente e trasformarla in energia elettrica per alimentare il dispositivo e trasmettere dati in tempo reale.
Il suo impiego è previsto in due ambiti principali: come risonatore ad alta efficienza per le reti 6G e come sensore autonomo per il monitoraggio strutturale e sismico.
Con il progetto MetaVEH abbiamo lavorato per sviluppare un’alternativa “green” ai materiali piezoelettrici convenzionali, mantenendo alte prestazioni e compatibilità industriale.
Raffaele Ardito, docente del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale
Il progetto è stato inoltre selezionato tra le iniziative di eccellenza della piattaforma EU Innovation Radar per l’elevato contenuto innovativo delle sue applicazioni.