Nghiên cứu đột phá về vật liệu graphene

Các nhà khoa học người Anh đang nghiên cứu tăng khả năng hấp thụ ánh sáng của graphene nhằm tăng tính ứng dụng của loại vật liệu mỏng nhất thế giới này.

>>> Lớp phủ Graphene trên cảm biến đóng vai trò như máy phát điện tí hon

Nhóm nghiên cứu, bao gồm hai nhà khoa học nhận giải thưởng Nobel Vật lý năm 2010 là Andre Geim và Kostya Novoselov, đã phát hiện thấy rằng bằng cách kết hợp với các cấu trúc kim loại nano, vật liệu graphene có hấp thụ và biến đổi ánh sáng thành năng lượng điện nhiều gấp 20 lần.

“Rất nhiều công ty điện tử hàng đầu thế giới đang xem xét sử dụng vật liệu graphene cho các thiết bị thế hệ tiếp theo của họ. Nghiên cứu mới này của chúng tôi càng tăng thêm cơ hội ứng dụng cho loại vật liệu siêu mỏng này”, tiến sĩ Kostya Novoselov, người đồng phát hiện ra vật liệu graphene, cho biết.

Theo hãng thông tấn Reuters, các nghiên cứu trước đây đã cho thấy, năng lượng điện có thể được tạo ra bằng cách để hai dây kim loại gần nhau trên bề mặt của vật liệu graphene và chiếu ánh sáng vào tấm graphene này. Phương pháp này có thể ứng dụng để tạo ra một tấm pin mặt trời đơn giản.

Tính di động cao và vận tốc nhanh của các điện tử trong môi trường graphene giúp các thiết bị pin mặt trời bằng vật liệu graphene biến đổi ánh sáng thành năng lượng điện rất nhanh - gấp 10 lần hay thậm chí có thể 100 lần so với tốc độ liên lạc của dây cáp quang Internet nhanh nhất thế giới hiện nay.

Tuy nhiên, trở ngại chính đối với ứng dụng các tấm pin mặt trời bằng vật liệu graphene hiện nay là hiệu năng của thiết bị này rất thấp. Nguyên nhân là do vật liệu graphene hấp thụ rất ít ánh sáng, chỉ khoảng 3%, với phần ánh sáng còn lại đi qua mà không tạo ra năng lượng điện.

Nhóm nghiên cứu đã giải quyết vấn đề trên bằng cách kết hợp vật liệu graphene với những cấu trúc kim loại siêu nhỏ hay còn được gọi là cấu trúc nano plasmonic, được sắp xếp đặc biệt trên bề mặt của tấm graphene. Bằng phương pháp kết hợp này, vật liệu graphene có thể hấp thụ ánh sáng gấp 20 lần mà không ảnh hưởng tới tốc độ biến đổi.

“Chúng tôi hy vọng các cấu trúc nano plasmonic có thể nâng cao hiệu suất của các thiết bị sử dụng vật liệu graphene. Vật liệu graphene dường như là một "người bạn" tự nhiên của plasmonic.”, tiến sĩ Alexander Grigorenko, một chuyên gia về plasmonic, nhấn mạnh.

TIN CŨ HƠN
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: 05/11/2025
Súng laser mới của Trung Quốc có thể đốt cháy da trong 1 giây ở cự li 800 mét

Súng laser mới của Trung Quốc có thể đốt cháy da trong 1 giây ở cự li 800 mét

Theo South China Morning Post, súng trường laser mới này sẽ được sử dụng bởi các đội chống khủng bố trong lực lượng cảnh sát vũ trang của Trung Quốc.

Đăng ngày: 24/10/2025
Siêu du thuyền hình kim tự tháp lơ lửng trên biển

Siêu du thuyền hình kim tự tháp lơ lửng trên biển

Với cấu trúc hình kim tự tháp lơ lửng sát mặt nước, chiếc siêu du thuyền hạng sang tân tiến do kỹ sư người Anh thiết kế hứa hẹn đem đến trải nghiệm giống như một con tàu vũ trụ.

Đăng ngày: 22/10/2025
Top 10 mẫu xe lưỡng cư ấn tượng nhất trên thế giới

Top 10 mẫu xe lưỡng cư ấn tượng nhất trên thế giới

Xuất hiện đầu tiên vào Chiến tranh Thế giới thứ II, xe lưỡng cư là loại phương tiện vừa hoạt động trên bờ, vừa có thể vận hành dưới nước

Đăng ngày: 12/10/2025
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
Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Bạn đã từng nghe đến máy bay tàng hình, tàu ngầm tàng hình nhưng bạn có biết nghĩa của tàng hình ở đây thực sự là gì?

Đăng ngày: 26/07/2025
Khoa Học News