Chế tạo dây điện vừa truyền vừa lưu trữ năng lượng

Mới đây 2 nhà nghiên cứu đến từ đại học Central Florida (UCF) đã tìm ra một phương pháp sử dụng công nghệ nano để tạo ra các dây điện với điện dung cực lớn. Mục tiêu sau cùng của họ là tạo ra một loại dây điện vừa có khả năng truyền dẫn, vừa có thể lưu trữ năng lượng như pin.

Giáo sư Jayan Thomas và nghiên cứu sinh tiến sĩ Zenan Yu sử dụng kỹ thuật "nuôi trồng" các sợi nano đồng oxit trong phòng thí nghiệm để thiết kế loại dây điện đặc biệt nói trên. Các sợi này có thể mang lại liên kết dẫn giữa lớp trong và lớp ngoài của dây điện siêu điện dung.

Khởi đầu, nhóm nghiên cứu phát triển một lớp sợi nano từ đồng oxit được cách ly trên lớp ngoài cùng của một sợi dây đồng. Sau đó, các sợi nano được xử lý với hợp kim vàng-palladium và cuối cùng, một lớp phủ mangan oxit hoạt động điện hóa được kết tụ trên hợp kim. Kết quả là các sợi nano sẽ đóng vai trò là một lớp vỏ bao quanh dây đồng và hình thành điện cực đầu tiên.

Để bổ sung điện cực thứ 2 nhằm mang lại khả năng lưu trữ năng lượng, nhóm nghiên cứu đã phủ điện cực đầu tiên với một chất điện phân thể rắn và một lớp ngăn cách bằng polymer, sau đó lắp một điện cực khác hình trụ tròn xung quanh nó. Điện cực thứ 2 được hình thành theo cách tương tự điện cực đầu tiên nhưng các sợi nano lại được đính vào một lá đồng để hoạt động như một trục dẫn xung quanh lớp ngoài.

Ứng dụng thực tế của dây điện siêu điện dung là giúp các thiết bị lưu trữ năng lượng và các hệ thống trở nên linh hoạt hơn, đeo được và có thể tích hợp trực tiếp vào quần áo cũng như vải dệt. Những sợi cáp siêu tụ điện có thể uốn cong cũng có thể được dùng cho các thiết bị điện tử và khiến chúng nhỏ hơn và di động hơn bằng việc giảm thiểu đáng kể kích thước pin hoặc tích hợp các dây lưu trữ năng lượng vào thiết bị nhằm thay thế cho pin.

Mặc dù vẫn cần được cải tiến nhưng kỹ thuật "nuôi trồng" các sợi nano của nhóm nghiên cứu có thể được áp dụng trên nhiều loại vật liệu khác không chỉ riêng đồng. Nhóm nghiên cứu cho rằng khi công nghệ phát triển hơn, các loại sợi và cáp bằng chất liệu khác có thể được phát triển với cấu trúc nano tương tự để có thể truyền dẫn và lưu trữ năng lượng.

TIN CŨ HƠN
Kenguru – chiếc xe sinh ra cho người khuyết tật, chỉ có một cửa duy nhất nhưng cực tiện cho người đi xe lăn

Kenguru – chiếc xe sinh ra cho người khuyết tật, chỉ có một cửa duy nhất nhưng cực tiện cho người đi xe lăn

Hãng Community Cars ở bang Texas (Mỹ) đã sáng chế ra một loại ô tô điện mang tên Kenguru, dành cho người khuyết tật phải ngồi xe lăn.

Đăng ngày: 05/09/2025
Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ

Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ

Bộ Tư lệnh Lực lượng Đặc biệt của Mỹ (SOCOM) hiện đang theo đuổi một chương trình mang tính cách mạng nhằm hỗ trợ năng lực siêu nhân cho binh sĩ trong nhiệm vụ tác chiến.

Đăng ngày: 24/08/2025
Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu

Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu

Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ UT Dallas mới đây đã biến những chiếc điện thoại cầm tay thành thiết bị giúp người dùng có thể nhìn xuyên thấu mọi chất liệu như tường, gỗ, nhựa, giấy…

Đăng ngày: 15/06/2025
Mỹ sắp phóng máy bay nhanh gấp 20 lần âm thanh

Mỹ sắp phóng máy bay nhanh gấp 20 lần âm thanh

Trang Space.com cho hay, Cơ quan Dự án Nghiên cứu cấp cao Quốc phòng Mỹ (tức DARPA) đã lên kế hoạch phát triển và bay thử loại máy bay siêu âm có tên X-Plane tốc độ Mach 20 trong năm 2016.

Đăng ngày: 07/11/2024
Robot cứu hộ hình người của NASA

Robot cứu hộ hình người của NASA

Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) mới giới thiệu một loại robot mới, có khả năng đứng bằng hai chân như người và được sử dụng để hỗ trợ cho các công việc cứu hộ.

Đăng ngày: 26/10/2024
Với Wysips, pin thiết bị di động không bao giờ cạn

Với Wysips, pin thiết bị di động không bao giờ cạn

Chúng ta đã có công nghệ cho phép định vị điện thoại khi hết pin hoặc gửi tin nhắn ngay cả khi pin cạn nguồn, nhưng bạn nghĩ sao nếu trong tương lai có thể sở hữu một chiếc điện thoại không bao giờ hết pin?

Đăng ngày: 01/07/2024
Quân đội Mỹ sắp thử nghiệm áo giáp ''Iron Man''

Quân đội Mỹ sắp thử nghiệm áo giáp ''Iron Man''

Truyền thông Mỹ đưa tin, Bộ Quốc phòng nước này bắt đầu thử nghiệm loại áo giáp mới cho các binh sĩ chiến đấu trên chiến trường vào mùa hè này.

Đăng ngày: 01/02/2021
Khoa Học News