Il proprio corpo come centrale elettrica
La tecnologia dell'apertura dell'ETH "Mithras Technology" potrebbe uscire direttamente da un film di fantascienza: Gli utenti possono ricaricare gli indossabili e altri dispositivi elettronici utilizzando il calore del proprio corpo grazie a un cosiddetto generatore termoelettrico.
Gli apparecchi acustici sono una cosa pratica. Ma per le persone anziane che devono sostituire le minuscole batterie ogni quindici giorni, sono spesso molto scomodi da usare. La sostituzione delle batterie richiede abilità motorie fini e a volte viene dimenticata. E se gli apparecchi acustici potessero funzionare in modo completamente autonomo e senza manutenzione? È realistico?
L'apertura dell'ETH "Mithras Technology" ha la risposta. Fondata nel novembre 2018, la start-up tecnologica ha grandi progetti. I due fondatori Franco Membrini e Moritz Thielen vogliono fornire ai dispositivi energia ecologica e decentralizzata - con un approccio semplice: utilizzano il corpo umano come fonte di energia.
In media, il corpo umano irradia continuamente circa 100 watt di energia termica. La maggior parte di questa energia viene dispersa nell'ambiente senza essere utilizzata. È proprio questa energia "sprecata" che Mithras vuole ora utilizzare. L'azienda vuole convertire il calore in elettricità Chi siamo, i generatori termoelettrici, noti come TEG. Un lato del TEG è collegato al corpo, l'altro all'ambiente. Il dispositivo sfrutta la differenza di temperatura per generare elettricità che può essere immagazzinata in una batteria. I generatori termoelettrici possono generare elettricità senza emissioni con una differenza di temperatura di un solo grado.
Raccolta di energia con il calore del corpo
I fondatori di Mithras Technology sono ancora in fase di prototipazione. Si basano sulla tesi di dottorato di Moritz Thielen, che ha conseguito il dottorato presso l'ETH di Zurigo nel campo dei micro e nanosistemi ed è uno dei pochi specialisti in questo campo.
Il team Mithras ha sviluppato due concetti su come i sensori TEG possano essere sponsorizzati sul corpo: Come wearable autonomo, indossato come un orologio da polso, o come soluzione integrata in un dispositivo mobile. L'unica condizione per la produzione di elettricità è che il dispositivo venga sponsorizzato direttamente sul corpo. Una possibile applicazione della tecnologia nel settore consumer è rappresentata dai fitness tracker che funzionano in modo completamente autonomo con un sistema TEG integrato. "Non importa se si sta bevendo un caffè, facendo sport o dormendo: finché il TEG può 'attingere' al calore del corpo, la batteria si ricarica da sola", spiega Membrini.
I legami tra la tecnologia Mitra e l'ETH
Tuttavia, Membrini e Thielen non sono riusciti a commercializzare la tecnologia da soli. Sono stati supportati da vari coach e organismi di consulenza. Senza i loro consigli, la realizzazione della visione di Mitra non sarebbe stata possibile. Hanno anche coinvolto Michele Magno, personale scientifico del Dipartimento di ingegneria elettrotecnica e dell'informazione, come terzo partner. "Quando poi abbiamo ricevuto il marchio 'ETH Spin-off' da ETH transfer, è stato un riconoscimento tecnologico", commenta Membrini. La certificazione dell'ETH ha fatto sì che gli investitori prendessero sul serio il progetto; i fondatori hanno avuto accesso a importanti infrastrutture e hanno potuto attingere a una grande rete. "Un progetto come il nostro sarebbe stato difficile da realizzare senza il sostegno dell'ETH", afferma Membrini.
Il team di Mithras ha dovuto superare molti ostacoli tecnici durante la fase di sviluppo. Non solo i dispositivi devono essere il più compatti possibile e facili da usare, ma devono anche essere impermeabili, in modo da funzionare anche quando si suda. Solo se tutti questi requisiti saranno soddisfatti, i TEG potranno essere facilmente installati in dispositivi più piccoli, come i biosensori.
Dalla storia alla tecnologia
Anche se la tecnologia sembra un sogno del futuro, l'idea non è del tutto nuova. Gli effetti termoelettrici sono stati descritti per la prima volta da Thomas Johann Seebeck nel 1822. Egli scoprì che l'ago della bussola si muove quando si trova in prossimità di due composti metallici con temperature diverse. La conversione del calore in elettricità fu in seguito definita "effetto Seebeck" e descrive parte dei processi fisici che oggi conosciamo come termoelettrici.
La domanda ora è: come ha fatto lo storico Franco Membrini a fondare una start-up tecnologica e a sviluppare nuove forme di produzione di energia? "È un processo di sviluppo lungo. Non ci si alza un giorno e si pensa: ora sto fondando una start-up", dice Membrini. Fin da bambino, il grigionese voleva fondare un giorno la sua azienda. La sua curiosità gli è stata utile quando un giorno, mentre cercava un'idea imprenditoriale, si è imbattuto nel tema della "raccolta di energia dal corpo umano". "Ho visto fin da subito un grande potenziale in questa forma di produzione decentralizzata di energia", spiega Membrini.
La chiave del successo
Senza il sostegno del suo partner Moritz Thielen, tuttavia, l'intera realizzazione del progetto sarebbe fallita sul nascere. Mentre l'idea iniziava a prendere forma nella sua testa, Membrini aveva bisogno di un co-fondatore che avesse familiarità con il settore della generazione di energia dal calore corporeo. "La disponibilità di Moritz a unirsi a noi è stata una prima pietra miliare", dice Franco Membrini al suo socio.
Da allora, i due hanno alle spalle alcuni momenti movimentati. "Nei momenti di entusiasmo si pensa: Nei prossimi due anni avrò conquistato il mondo. Due giorni dopo, ti chiedi: Oddio, ma cosa mi sono fatto?" Membrini si guarda indietro.
Uno sguardo nella sfera di cristallo
Dopo aver concluso con successo il cosiddetto round di investitori "seed", il team di Mithras vuole ora partire davvero. L'obiettivo è lanciare il primo prodotto sul mercato nel quarto trimestre del 2021. Con un occhio di riguardo al settore medtech, la tecnologia Mithras sarà utilizzata in futuro in apparecchi acustici, pompe per insulina e altri dispositivi medici. "La nostra tecnologia offre decine di possibili applicazioni", afferma Membrini. Un primo obiettivo è rappresentato dai biosensori per il monitoraggio delle funzioni corporee. Chi siamo potrà utilizzare i cosiddetti cerotti intelligenti da applicare al corpo. "Sarebbero i primi dispositivi di questo tipo che funzionano solo con il calore del corpo".