ricercaTECNOLOGIAULISSE

Internet of things: dal MIT il circuito che allunga la vita delle batterie

Un frigo e un frullatore connessi alla rete, che si scambiano informazioni con tutta la casa. Se è questo che ci prospetta il futuro è ora di parlare dei problemi concreti: come l'energia

6848657291_92bea8e7b1_oTECNOLOGIA – Internet of things, ovvero l’idea che ogni cosa che  ci circonda nella vita di tutti i giorni, dal frigorifero a qualsiasi tipo di attrezzatura, possa essere integrata con sensori e processori. E scambi informazioni continuamente, rendendo più facile l’utilizzo e la manutenzione. Se c’è chi non gioisce all’idea di un frullatore connesso alla rete, c’è anche chi invece non vede l’ora di trasformare completamente la propria casa, informatizzando le più banali attività quotidiane. Un po’ come quando chiediamo a un amico quanto ha pagato il suo smartphone e all’esosa risposta ribattiamo “ah però, fa anche il caffé?”. Ecco, tra un po’ di tempo potrebbe non essere più una battuta. Con la vostra macchinetta per l’espresso che chiacchiera costantemente con tutti gli altri oggetti di casa.

Insomma: vicino o lontano, voluto o non voluto, l’Internet of things (o Internet delle cose, se preferite) è una realtà di cui si parla parecchio. Specialmente agli incontri come il Consumer Electronic Show di Las Vegas, in cui si è discusso proprio di come rendere praticabile questa visione futuristica: e non da un punto di vista speculativo, proprio da quello concreto. Tipo l’energia elettrica, ovvero tecnologie abbastanza potenti da trasmettere a device anche molto lontani ma efficienti al punto da poter durare per mesi. O auto-alimentarsi tramite calore, oppure vibrazioni meccaniche.

“Una delle questioni più importanti è progettare questi circuiti in modo che consumino pochissima energia quando sono in standby, perché la maggior parte di questi device se ne starà lì ferma a oziare, in attesa di un evento che scateni la comunicazione”, spiega Anantha Chandrakasan, professore di ingegneria elettrica al MIT. “Quando poi sono accesi devono essere il più efficienti possibile. Quando invece li spegni, vuoi ridurre al massimo la perdita di energia”.

Carica negativa

Ed è per questo che Chandrakasan e il suo team di ricerca hanno presentato alla conferenza Institute of Electrical and Electronics Engineers’ International Solid-State Circuits Conference il progetto per un nuovo trasmettitore che riduce di cento volte la perdita di energia mentre i device sono spenti, permettendo allo stesso tempo abbastanza energia per la comunicazione in Bluetooth o per lo standard 802.15.4 in wireless. Come ci sono riusciti? Facendo sì che, quando il device è spento, venga applicata una carica negativa a uno dei cavi del transistor (l’elemento base del circuito elettrico). Questo sposta gli elettroni e rende il semiconduttore, un materiale come il silicio, un isolante molto migliore di quanto sarebbe in condizioni “normali”.

La strategia, chiaramente, può funzionare solamente se generare questa carica negativa consuma meno energia rispetto a quella che verrebbe perduta dal circuito. Chandrakasan e i suoi colleghi hanno fatto un test su un prototipo elaborato dalla Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, e scoperto che il loro circuito consuma solo 20 picowatt evitandone una perdita di oltre 10mila. Il significato di questa nuova efficienza sulla durata delle batterie è difficile da immaginare ora, perché dipende da quanto spesso è attivo il trasmettitore, spiega Chandrakasan. Ma se gli è sufficiente trasmettere all’incirca una volta ogni ora, la perdita di energia verrà ridotta di cento volte.

@Eleonoraseeing

Pubblicato con licenza Creative Commons Attribuzione-Non opere derivate 2.5 Italia.   
Crediti immagine: SEO, Flickr

Eleonora Degano
Biologa di formazione, oggi giornalista e traduttrice freelance specializzata in zoologia, etologia e cognizione animale; collaboro soprattutto con l’edizione italiana di National Geographic e faccio parte della redazione di OggiScienza. Nel 2017 è uscito il mio primo libro «Animali. Abilità uniche e condivise tra le specie» pubblicato da Mondadori Università. Lo trovate qui ➡ http://amzn.to/2i2diPu

6 Commenti

Rispondi

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: