Chế tạo thành công pin mặt trời mỏng hơn sợi tóc người
Pin mặt trời vải siêu mỏng và nhẹ của Viện Công nghệ Massachusetts có công suất trên mỗi kg cao hơn pin mặt trời truyền thống khoảng 18 lần.
Nhóm kỹ sư tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) phát triển pin mặt trời vải siêu nhẹ với trọng lượng chỉ bằng 1/100 pin mặt trời truyền thống và được làm từ mực bán dẫn, đồng thời sử dụng các quy trình in có thể mở rộng quy mô để sản xuất hàng loạt trong tương lai. Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Small Methods hôm 9/12.
Nhóm nghiên cứu MIT phát triển pin năng lượng mặt trời siêu mỏng, nhẹ có thể dán vào gần như mọi bề mặt. (Ảnh: Melanie Gonick/MIT)
Những tấm pin mặt trời mới mềm dẻo, bền chắc và mỏng hơn nhiều so với sợi tóc người. Chúng có thể cung cấp năng lượng trong lúc người dùng di chuyển dưới dạng vải năng lượng mặc trên người, hoặc được vận chuyển tới những địa điểm xa xôi và triển khai nhanh chóng trong trường hợp khẩn cấp. Vì rất mỏng và nhẹ nên pin mặt trời mới có thể dát lên nhiều bề mặt khác nhau, ví dụ như cánh buồm của một con tàu chạy trên biển, lều bạt dùng trong các hoạt động khắc phục thảm họa hoặc cánh của drone.
Để sản xuất pin mặt trời, nhóm chuyên gia sử dụng các vật liệu nano ở dạng mực điện tử in được. Sau đó, họ tìm kiếm một lớp nền nhẹ, mềm dẻo và chắc chắn để gắn các tấm pin mỏng hơn sợi tóc này vào, giúp chúng trở nên dễ lắp đặt và khó rách hơn. Cuối cùng, họ xác định vật liệu lý tưởng là Dyneema, một loại vải tổng hợp chỉ nặng 13 gram mỗi m2.
Khi thử nghiệm, nhóm nghiên cứu tại MIT phát hiện pin mặt trời có thể tạo ra 730 W điện trên mỗi kg khi đứng độc lập và khoảng 370 W trên mỗi kg nếu được triển khai trên vải Dyneema siêu bền, nghĩa là công suất trên mỗi kg cao hơn pin mặt trời truyền thống khoảng 18 lần.
"Một hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà điển hình ở Massachusetts có công suất khoảng 8.000 W. Để tạo ra cùng lượng điện đó, pin mặt trời vải của chúng tôi sẽ chỉ thêm khoảng 20kg vào mái nhà", Mayuran Saravanapavanantham, đồng tác giả nghiên cứu, nghiên cứu sinh ngành kỹ thuật điện và khoa học máy tính tại MIT, cho biết.
Nhóm chuyên gia cũng kiểm tra độ bền và nhận thấy, sau khi cuộn rồi mở các tấm pin mặt trời vải hơn 500 lần, chúng vẫn giữ được hơn 90% khả năng sản xuất điện ban đầu.
Dù nhẹ và linh hoạt hơn nhiều so với pin truyền thống, pin mặt trời mới cần được bọc trong một vật liệu khác để bảo vệ khỏi các yếu tố môi trường. Ngoài ra, vật liệu hữu cơ gốc carbon dùng để sản xuất pin có thể biến đổi khi tương tác với độ ẩm và oxy trong không khí, làm giảm hiệu suất.
"Việc bọc pin mặt trời trong lớp kính nặng, giống như pin mặt trời silicon truyền thống, sẽ làm giảm giá trị của tiến bộ mới. Vì vậy, chúng tôi đang phát triển các giải pháp bọc gói siêu mỏng và chỉ làm tăng một chút trọng lượng của các thiết bị siêu nhẹ hiện tại", Jeremiah Mwaura, nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Điện tử thuộc MIT, cho biết.
Phương pháp mới sản xuất "nam châm vũ trụ", không cần đến đất hiếm
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một phương pháp mới tiềm năng để chế tạo nam châm hiệu suất cao được sử dụng trong tuabin gió và ô tô điện mà không cần đến nguyên tố đ
Pin làm từ vật liệu có một không hai này sẽ sớm thay thế pin lithium-ion trên ô tô điện
Pin lithium-ion có quá nhiều ưu điểm nhưng lại rất khó phân hủy, gây ra tác động lớn đến môi trường.
Giày phản lực: Lắp vào là tự bơi, thợ lặn chiến đấu tung hoành dưới biển!
Không cần phải tự bơi, giày phản lực giúp thợ lặn tự di chuyển với vận tốc 4 hải lý/giờ, vừa tiết kiệm sức lựa, vừa rảnh tay làm những việc khác.
Các nhà khoa học đã thành công tạo ra chùm tia nguyên tử “vĩnh cửu”
Tiến bộ trong vật lý lượng tử đã cho phép các nhà vật lý tạo ra chùm nguyên tử hoạt động giống như một tia laser mà trên lý thuyết có thể tồn tại “mãi mãi”.
Tận dụng vật lý của Newton, các kỹ sư tạo ra được những tháp pin khổng lồ lưu trữ điện mặt trời
Cuộc cách mạng năng lượng sạch vẫn đau đáu một câu hỏi. Khi gió lên, sóng vỗ và nắng chiếu lung linh muôn hoa vàng, lượng điện sản sinh từ cách hệ thống sạch dồi dào vô cùng.
Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai
Con người luôn đi tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ưu việt trong đó có 'khí đóng băng' Aerogel. Theo những tin khoa học mới gần đây, Aerogel có thể sẽ là loại siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.
