La carta magica del mago di legno

Kézako? Questo oggetto enigmatico non ha proprio un bell’aspetto. Sembra più un lavoretto da bambini, una figurina di carta, avvolta in un cappotto nero e dotata di due minuscole antenne.

Ma non lasciatevi ingannare dalle apparenze! Questo piccolo pezzo di carta è una batteria inventata e sviluppata in Svizzera, presso l'Empa, il Laboratorio Federale Svizzero per la Prova dei Materiali e la Ricerca. E questa batteria è così straordinaria che, nel 2022, si è guadagnata un posto nella lista delle migliori invenzioni del mondo, che viene pubblicata ogni anno.

L'elenco compilato dalla rivista americana "Time" comprende "200 innovazioni che stanno cambiando la nostra vita". Queste invenzioni coprono tutti i settori della vita: tra questi si trovano un irrigatore intelligente e un asciugacapelli innovativo. Ci sono anche una testa di microscopio per smartphone e il telescopio spaziale James Webb. E in mezzo a tutto questo, nella categoria "Sperimentale": la piccola batteria di carta svizzera, dall'aspetto insignificante e un po' informe.

La giuria è rimasta indubbiamente colpita dal piccolo accumulatore di elettricità dell'Empa, in quanto non lo ha classificato nella categoria dei gadget tecnici, che comprende, ad esempio, le cuffie che si possono indossare mentre si nuota o lo scaldabiberon da viaggio. Né lo ha classificato come un oggetto divertente, come un giardino interno per principianti o un orsacchiotto che ti abbraccia.

La batteria di carta è una delle poche invenzioni che la giuria ha definito “una vera svolta”, insieme al test del respiro per il coronavirus e al nuovo razzo della NASA, l'agenzia spaziale statunitense. Un piccolo pezzo di carta accanto a un razzo spaziale? Ciò che rende davvero grande questa piccola invenzione è rivelato dalla didascalia che accompagna la foto della batteria sul sito web del Time: «Ridurre i rifiuti elettronici». Questo è il nocciolo della questione. Non solo la carta, ma anche gli altri componenti della batteria sono biodegradabili. Quindi questa invenzione non è solo una “vera svolta”, ma una vera svolta ecologica.

È il lavoro di Gustav Nyström e del suo team. Originario della Svezia, Nyström dirige dal 2018 il dipartimento Cellulose & Wood Materials dell'Empa. I materiali chiave del suo laboratorio sono la cellulosa, la parete cellulare delle piante, e il legno, che sono materiali biologici sostenibili.

Durante il suo dottorato, Gustav Nyström stava già studiando i materiali conduttori naturali. Ben presto gli sono venute “le prime idee” per realizzare un accumulatore di elettricità biodegradabile. E all'Empa ha trovato il lavoro ideale, «perché qui, fondamentalmente, tutto ruota intorno alle energie rinnovabili e sostenibili», racconta. Sul sito web dell'Empa è presente un suo ritratto, intitolato «Il mago del legno».

In effetti, l'Empa non è più semplicemente l'”Istituto per il collaudo dei materiali da costruzione”, nome che portava al momento della sua fondazione nel 1880. Negli ultimi decenni è diventata un'organizzazione di ricerca altamente diversificata. La missione principale che si è data è quella di svolgere ricerche utili non solo all'economia, ma anche alla società.

Questo aspetto sociale sembra addirittura essere una priorità per Gustav Nyström. Sarà anche un fisico, ma sembra più uno scienziato ambientale. Spiega volentieri come funziona la batteria di carta (vedi riquadro a lato), ma passa subito a quello che considera “l'argomento essenziale”, cioè le possibili applicazioni ecologiche e la “conservazione dell'ambiente”. Ha 41 anni e tre figli. Con il suo lavoro, afferma di voler «soprattutto contribuire a un futuro migliore».

Questa batteria di carta non è molto potente. Ma non è necessario che lo sia. Oggi esiste un'intera gamma di dispositivi elettronici monouso che richiedono pochissima elettricità. Tra questi vi sono i dispositivi diagnostici medici e i cosiddetti imballaggi “intelligenti”: la batteria può essere integrata in un pacco per tracciare la spedizione o, nel caso di merci sensibili come i vaccini, per monitorare la temperatura durante il trasporto.

Secondo Gustav Nyström, una delle altre possibili aree di applicazione sono le “tecnologie indossabili”. Si tratta di sensori indossati sul corpo che registrano la frequenza cardiaca o i livelli di zucchero nel sangue. Le batterie di carta sarebbero ideali anche per i dispositivi di misurazione utilizzati all'aperto nella natura. Se, per un motivo o per l'altro, non possono essere recuperate, non è un problema, perché si disintegrano nel tempo.

La batteria di carta decollerà ora come un razzo a livello commerciale? «Alcune aziende hanno già espresso interesse», afferma Gustav Nyström. Ma non sa ancora se ne verrà fuori qualcosa. Quello che è certo, però, è che lui e il suo team continueranno la loro ricerca. Hanno già fatto buoni progressi su un supercondensatore biodegradabile a base di carta. Un'altra idea è quella di uno schermo, in altre parole un pannello di visualizzazione. «Si stanno aprendo nuove ed entusiasmanti strade», afferma Gustav Nyström.

Un'ultima domanda per l'inventore del prodigioso pezzetto di carta: quali altre invenzioni della lista del Time lo hanno entusiasmato? La risposta è rivelatrice: Gustav Nyström non cita né l'auto camaleontica che può cambiare colore, né l'intelligenza artificiale che dipinge quadri. Le invenzioni che trova «particolarmente interessanti» sono legate allo sviluppo sostenibile, come i dispositivi e i metodi per rimuovere le emissioni di CO₂ dall'atmosfera.

Video (in inglese): gazzetta.link/empa

Dölf Barben
Schweizer Revue