Progresso e la divulgazione scientifica: l'elettricità wireless

Progresso e la divulgazione scientifica: l'elettricità wireless

Se oggi possiamo usufruire di servizi che semplificano e migliorano di molto la vita rispetto a tempi orsono, è grazie ai risultati delle teorie e agli esperimenti che gli scienziati sparsi nel mondo si sono scambiati.Come è stato possibile ciò, se 100 anni fa l'avvento delle tecnologie era ancora ben lontano, e il lasso di tempo per comunicare notizie in punti distanti tra loro, era molto alto? La risposta è nella stampa, più precisamente quel ramo della comunicazione che si occupa della diffusione delle notizie scientifiche, il cosiddetto giornalismo scientifico.

Grazie a questo tipo di informazione, veicolata tramite riviste di carattere scientifico sono stati apportati contributi significativi, anche per quanto riguarda l'informazione dei "non addetti ai lavori".

Non è necessario infatti acquistare una rivista scientifica per conoscere le novità di questo affascinante mondo, ma basta semplicemente sfogliare un quotidiano e consultare le rubriche a carattere scientifico per trovare trovare articoli come questo:

Ricercatori del Mit: possibile trasferire corrente elettrica senza connessioni

Anche l'elettricità arriverà senza fili

In futuro avremo apparecchi capaci di collegarsi all'alimentazione senza cavi, come oggi si fa per la Rete con il Wi-Fi

CAMBRIDGE (Stati Uniti) - Dopo il wireless arriva la witrcity a suggerire un futuro sempre più senza filo. Gli scienziati americani sono riusciti ad accendere una lampadina da 60 watt, facendo originare l'elettricità necessaria da una fonte distante sette piedi, vale a dire più di due metri, senza che vi fosse nulla di fisico a unire le due parti. Il progetto, a metà strada tra mito e realtà, nacque, qualche anno fa, dalla mente del capo del team di ricercatori (che oltre a quelli del Mit comprende anche esponenti del Dipartimento di Energia Elettronica e Fisica Computerizzata e dell'Istituto per le Nanotecnologie Militari) quando, dopo l'ennesima notte in cui era stato risvegliato dal beep del suo cellulare che richiedeva una ricarica della batteria, gli venne da pensare quanto sarebbero stati utili apparecchiature elettroniche in grado di provvedere autonomamente al proprio approvvigionamento elettrico. Da secoli sono noti metodi di trasmissione senza l'ausilio di fili, come quello attraverso le onde magnetiche o le onde radio. Queste però non hanno alcuna capacità di trasportare elettricità, poiché viaggiano in tutte le direzioni e quindi gran parte della corrente andrebbe dispersa. Si potrebbe pensare al laser, ma questo presenterebbe problemi di pericolosità, la fonte e l'apparecchio dovrebbero sempre essere allineati e infine sarebbe molto difficile seguire tutte le apparecchiature portatili.

WITRICITY - Il principio che sta alla base della witricity è quello della risonanza reciproca di due oggetti differenti, dotati dunque della capacità di risonare alla stessa frequenza e di scambiarsi energia in modo efficiente. Inoltre, particolare non trascurabile, va considerato che la risonanza reciproca di due oggetti comporta una scarsa interazione con tutto ciò che non fa parte della «coppia». Può aiutare a capire meglio un semplice esempio: in una stanza ci sono cento bicchieri da vino identici riempiti a differenti livelli, quindi con una frequenza di risonanza diversa. Una cantante entra e lancia un poderoso acuto. Il bicchiere con la stessa frequenza della nota emessa può accumulare così tanta energia da esplodere mentre tutti gli altri non subiranno alcuna conseguenza.

LA RICERCA Nella ricerca del Mit l'attenzione si è focalizzata su un tipo di risonanza in particolare, quella magnetica. Due bobine di rame fungono l'una da sorgente e l'altra da terminale. La prima viene connessa alla rete elettrica e genera un campo magnetico che produce onde che raggiungono la seconda, che vibra alla stessa frequenza e raccoglie gran parte dell'energia. Qualunque altro oggetto con una frequenza differente subisce una scarsa influenza e, respingendo il campo magnetico, indirizza l'elettricità a bersaglio con maggiore precisione. Grazie a questa tecnologia si potrebbe arrivare a stanze attrezzate in modo tale da ricaricare la batteria di qualunque apparecchio elettronico sia presente al loro interno o addirittura a fornire energia direttamente al portatile, alimentandolo direttamente. Non ultimo, i ricercatori sottolineano che lo scarsissimo impatto dei campi magnetici sugli organismi biologici garantisce anche agli umani l'assenza di minacce alla salute.

Questo articolo afferma la possibilità di poter trasmettere l'elettricità ad un oggetto senza che esso debba stare attaccato perennemente ad una fonte.Per capire meglio questa innovazione è necessario innanzitutto spiegare il concetto di elettricità.

L'elettricità è una parte fondamentale della materia, che si manifesta con fenomeni di attrazione o repulsione in corpi dotati di carica elettrica. Secondo quanto descritto da Talete, 600 a.C., l'elettricità era nota nella Grecia antica nella misura in cui lo strofinio di pelo su alcune superfici, come l'ambra, causava un'attrazione tra i due corpi. I greci antichi compresero che l'ambra era in grado di attrarre oggetti leggeri, come i capelli, e che un ripetuto strofinio dell'ambra stessa poteva addirittura dare origine a scintille.

Questi fenomeni sono riconducibili all'interazione di tre particelle principali:elettroni, protoni ed elettroni.Insieme al magnetismo, l'elettricità costituisce l'interazione fondamentale detta elettromagnetismo. L'elettricità è responsabile di ben noti fenomeni fisici, come il fulmine, il campo elettrico e la corrente elettrica (con cui è comunemente confusa).

L'elettricità è diventata il migliore 'servitore' dell'uomo e il simbolo del mondo moderno. Illumina le abitazioni, fa funzionare le fabbriche e rende vicini i popoli più lontani. Ha contribuito a rivelare i segreti delle stelle, degli atomi e della vita stessa.L'unita di base dell'elettricità è la carica elettrica, la quale possiede due poli, uno negativo (-) e l'altro positivo (+).Quando i due oggetti hanno carica opposta, essi si attraggono l'uno con l'altro. Questa forza elettrica d'attrazione, tra i nuclei positivi e gli elettroni negativi, lega questi ultimi al nucleo. In un certo senso, l'elettricità tiene insieme il mondo.La quantità complessiva di cariche elettriche resta praticamente costante nel mondo. Poiché i due tipi di carica hanno effetti opposti, il risultato normale complessivo è di neutralità elettrica, o apparente mancanza di carica. Pertanto, al fine di osservare gli effetti di carica in quantità abbastanza grandi di materia, sarà necessario turbare l'equilibrio normale e produrre un eccesso di carica nell'oggetto nel modo voluto.

Vi sono dei materiali che permettono il passaggio di cariche, che sono detti conduttori e favoriscono l'eletricizzazione, mentre quelli che impediscono il passaggio sono i cosiddetti materiali isolanti.

Come è già stato accennato nell'articolo, anche il campo magnetico è fortemente correlato con il concetto di elettricità, tant'è che si parla di una branca della scienza  che unisce questi due fenomeni, chiamata appunto elettromagnetismo.

Il primo fisico a scoprire una prima decisiva correlazione tra elettricità e magnetismo fu Hans Christian Ørsted, un fisico danese che eseguendo un esperimento (peraltro già effettuato diciotto anni prima da Gian Domenico Romagnosi) noto oggi come esperimento di Ørsted, intuì che un filo percorso da corrente elettrica generava attorno a sé un campo magnetico.In seguito fu il chimico britannico Michael Faraday a condurre una simile esperienza (ribattezzata esperimento di Faraday) con cui dimostrò che un conduttore percorso da corrente immerso in un campo magnetico subisce una forza, che egli prontamente misurò, controbilanciandola con dei pesetti.Spetta tuttavia a André-Marie Ampère la formulazione in chiave matematica della forza esercitata da un campo magnetico sulla corrente elettrica, tramite l'attenta osservazione di un esperimento, detto esperimento di Ampère: tra due fili di lunghezza l e distanza d, percorsi rispettivamente da una corrente di intensità i₁ e i₂, si esercita una forza pari a:

La teoria dell'elettromagnetismo permette di dare un'interpretazione generale del magnetismo riconducendolo sempre al moto di cariche elettriche. Ci possono essere due casi: quando una carica è fissa rispetto ad un osservatore situato nel campo circostante, egli percepisce solo la presenza di un campo elettrico; quando invece la carica si muove, l'osservatore percepisce anche la presenza di un campo magnetico. Questi si interpretano con il fatto che il magnetismo è una conseguenza del moto relativo di una carica rispetto all'osservatore, e ciò è una conseguenza di una teoria ancora più generale che è la relatività. La teoria dell'elettromagnetismo, costituisce a tutt'oggi forse il migliore esempio di teoria scientifica, per la sua grande precisione, generalità e capacità di previsione.