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Ultimo aggiornamento 20 Febbraio, 2023, 16:44:43 di Maurizio Barra
Un super-sensore si è dimostato più efficiente del 200% nel convertire la luce infrarossa in elettricità: si basa su un meccanismo della fisica quantistica ed è stato messo a punto dall’taliano Riccardo Ollearo, che lavora all’Università Tecnologica di Eindhoven, nei Paesi Bassi, utilizzando la luce verde e una cella simile a quelle impiegate nei pannelli solari. Il risultato, pubblicato sulla rivista Science Advances, apre ad una vasta gamma di applicazioni, come dice Ollearo all’ANSA.
“Le possibili pplicazioni vanno dai veicoli a guida semi-autonoma ai sistemi per la realtà aumentata e virtuale, dai dispositivi per case smart fino all’autenticazione biometrica. Inoltre – prosegue il ricercatore – il nostro sensore è in grado di rilevare segnali di luce molto piccoli anche a distanze elevate: abbiamo dimostrato, per esempio, che può monitorare in modo non invasivo il battito cardiaco e la respirazione di una persona da oltre 1,3 metri”. I test in laboratorio hanno infatti dimostrato che, senza entrare in contatto diretto con il dito, il sensore è riuscito a rilevare piccoli cambiamenti nella quantità di luce infrarossa provocati da variazioni nella pressione sanguigna, che a loro volta indicano la frequenza cardiaca. Puntando il sensore verso il petto, invece, si può misurare la frequenza respiratoria a partire dai leggeri movimenti del torace.
Il nuovo sensore è un fotodiodo, cioè un sensore che trasforma i segnali luminosi in segnali elettrici, centinaia di volte più sottile di un foglio di giornale. Per funzionare correttamente, un fotodiodo deve soddisfare due condizioni fondamentali: ridurre al minimo la corrente generata in assenza di luce, la cosiddetta ‘corrente oscura’ (minore è la corrente oscura maggiore è la sensibilità del sensore), e distinguere il ‘rumore di fondo’, cioè i segnali luminosi diversi da quelli nella lunghezza d’onda dell’infrarosso. Purtroppo, questi due fattori di solito non vanno per niente d’accordo.
Per risolvere il problema, il gruppo di Ollearo ha messo a punto un cosiddetto ‘sensore tandem’. In pratica, ha combinato due strati diversi, uno composto da un materiale chiamato perovskite e l’altro formato da una cella fotovoltaica organica, una tecnica che sta diventando sempre più diffusa anche nelle celle solari, “che infatti possono essere considerate un po’ come le sorelle dei fotodiodi”, osserva il ricercatore italiano. Questo ha permesso di raggiungere un’efficienza del 70%, che però non era ancora sufficiente. “Ho quindi deciso di provare ad aumentare l’efficienza con l’aiuto della luce verde: grazie a ricerche precedenti, sapevo che illuminare le celle solari con una luce aggiuntiva può modificare la loro efficienza. Con mia sorpresa, però – prosegue Ollearo – ha funzionato molto meglio del previsto”.
Il risultato si basa su un meccanismo della fisica quantistica: “pensiamo che la luce verde faccia accumulare elettroni aggiuntivi nello strato di perovskite, che sono poi liberati quando la luce viene assorbita dall’altro strato”, spiega il ricercatore; “In altre parole, ogni fotone di luce infrarossa che viene convertito in elettrone, riceve un altro elettrone ‘bonus’, che porta l’efficienza al 200%”. Ollearo precisa, però, che non si tratta propriamente di efficienza energetica (tipica delle celle solari), “ma di efficienza quantistica, ovvero di quanti elettroni vengono generati (ed estratti come corrente) a partire dai fotoni di luce che arrivano sul dispositivo”.
Sono nato a Torino, il 19 Febbraio 1968. Ho alle spalle un'educazione direi Umanistica di base, avendo frequentato il Liceo Classico Valsalice e Lingue e Lettere Moderne all'Università. Grande passione per tutto ciò che è una tastiera, dal pianoforte o simili, ai PC, di cui peraltro amo anche il touch. Inoltre, un'altra mia grande passione, è lo sport e mi ha molto coinvolto, siccome ho lavorato molto su di me negli anni, passando attraverso varie fasi, nelle quali sono ingrassato moltissimo e poi sono diventato assai magro, dunque, siccome più volte ho dovuto intervenire su di me, ho voluto approfondire questo discorso ed ho conseguito il Master CFT come Personal Fitness Trainer presso Issa Italia. La voglia e l'interesse ad approfondire tante tematiche e la curiosità olistica, alle volte giocano brutti scherzi, perchè si rischia di iniziare tutto e concretamente di non riuscire a concludere nulla. Bisogna in teoria scegliere cosa fare da grande, il fatto è che io sono già ben cresciuto ed ora mi sento assai coinvolto dall'ambito tecnologico e dunque spero, soprattutto, di essere un intermediario tra i vedenti, diciamo, o comunque tra tutti e proprio chi è non vedente come me, sia per mostrare quante cose si possono fare in autonomia, sia per avvicinare (e qui mi appello a sviluppatori, amanti di softwares etc...) la facilità e l'accesso all'uso completo della tecnologia anche da parte degli stessi non vedenti, che comunque si devono spesso scontrare con grafici, pagine poco accessibili e continui escamotage, per fare cose che, con il famoso click, in teoria si risolvono subito e questo poi non è sempre vero; in sostanza lo scopo o l'idea sono quelli di avvicinare i vedenti, sviluppatori di apps e siti, a renderle più accessibili, metendo dunque a disposizione la mia conoscenza delle Tecnologie Assistive (Assistive Tecnologies) di cui mi ritengo un buon conoscitore. Non parliamo poi delle Apps Mobili ed anche di quel mondo, davvero meraviglioso ed il cui approccio per me è stato direi facile, ma mi rendo conto che non è così per tutti. Quindi, spero, nel tempo, di mettere a disposizione la mia modestissima ed umile e piccola esperienza, mantenendo vivo ogni nuovo possibile fronte di apprendimento e confronto e conoscenza, tutti utili e sempre necessari, non si smette mai di imparare e neanche di confrontarsi. Dunque, spero di avervi con me, sempre più numerosi, lungo questo nuovo cammino! Inoltre, siccome la tecnologia non è soltanto procedure, tutorials su come usare un sistema operativo o su come riparare PC, ma offre anche molti strumenti di consultazione, visione, ascolto, cercherò di condividere con voi le mie impressioni e quindi files, contenuti multimediali o altro, non avranno soltanto attinenza tecnologica, ma qualcosa a che fare con la rete l'avranno. Anzi, sono benvenuticommenti, suggerimenti e proposte. Con il trascorrere del tempo, il sito ha preso la direzione informativa. Pur essendo da solo a gestire tutta questa mole di notizie, prometto di dare sempre il massimo per fornire tutte le notizie il più possibile aggiornate in tempo reale, relative a tantissime categorie: Mondo, Cronaca, Economia, Politica, Tecnologia, Scienza, Medicina, Spettacoli, Cinema, Musica, Cultura, Calcio e sport, Regione Piemonte, tutto, ma proprio tutto, sulla Juventus e molto, molto altro. Grazie a tutti!
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