Un dispositivo di localizzazione che utilizza i movimenti degli animali come fonte di energia

Rapporto dell'8 giugno 2023

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di Bob Yirka, Phys.org

Un team di zoologi, comportamentisti animali e ingegneri del Museo di storia naturale della Danimarca, dell'Università di Copenaghen, dell'Istituto Max Planck di comportamento animale e dell'Università tecnica della Danimarca ha sviluppato un dispositivo per monitorare gli animali selvatici utilizzando i loro movimenti come fonte di energia cinetica . Il loro studio è riportato sul sito ad accesso libero PLOS ONE.

Gli scienziati utilizzano da molti anni dispositivi di localizzazione per saperne di più sulle attività degli animali selvatici quando gli esseri umani non sono presenti per osservarli. Una cosa che hanno tutti in comune è la necessità di batterie per alimentare i sensori di bordo. Questo inconveniente significa che i ricercatori che tentano di rintracciare un animale devono concludere il loro lavoro quando la carica della batteria si esaurisce oppure catturare nuovamente l'animale taggato per sostituire le batterie.

La sostituzione delle batterie è un'operazione dispendiosa in termini di tempo, costosa e stressante per gli animali monitorati. In questo nuovo sforzo, il gruppo di ricerca ha ritenuto che la soluzione ovvia fosse sviluppare un dispositivo di localizzazione che non funzioni a batterie. Dopo aver notato che alcuni orologi moderni traggono la loro energia dai movimenti del corpo, il team ha iniziato a sviluppare un dispositivo di localizzazione che potesse essere alimentato allo stesso modo.

Dopo alcuni tentativi ed errori, i ricercatori hanno ideato un minuscolo generatore alimentato da un minuscolo pendolo che oscilla all'interno di un dispositivo chiuso. Quando il pendolo oscilla in reazione ai movimenti dell'animale a cui è stato attaccato il localizzatore, costringe un anello ferromagnetico a scorrere attraverso una bobina di rame, generando corrente. Quella corrente viene quindi diretta a un supercondensatore al litio.

La corrente immagazzinata viene quindi utilizzata per alimentare i sensori, che includono un accelerometro, un'unità GPS e una CPU: tutti i componenti sono racchiusi in una custodia impermeabile. Il prodotto finito pesava solo 5,3 once.

Il team ha prima testato il localizzatore sui propri cani. Hanno scoperto che portare a spasso i cani per un’ora e mezza generava energia sufficiente per far funzionare il localizzatore per il resto della giornata. Successivamente hanno testato il localizzatore su bisonti selvatici che vagavano nelle paludi in Danimarca e sui pony che vivevano sull'isola danese di Langeland. Il localizzatore era in grado di funzionare tutto il giorno, tutti i giorni, consentendo il monitoraggio a tempo pieno senza la necessità di ricaricare la batteria. Notano che i dispositivi di localizzazione sui pony erano in funzione da 147 giorni prima della pubblicazione del loro articolo.

Maggiori informazioni: Troels Gregersen et al, Un nuovo sistema di raccolta dell'energia cinetica per l'impiego a vita di inseguitori di animali selvatici, PLOS ONE (2023). DOI: 10.1371/journal.pone.0285930

Informazioni sul diario:PLoS UNO

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