Phát minh thiết bị hoạt động giống lá phổi tạo nhiên liệu sạch từ nước

Lá phổi của người vận chuyển không khí qua một lớp màng mỏng, chiết khí oxy và gửi nó đến mạch máu của chúng ta. Hiện nay một thiết bị sử dụng nguyên lý tương tự để cung cấp năng lượng cho những phản ứng dùng để tạo ra nhiên liệu hydro.

Yi Cui đến từ Đại học Stanford và các đồng nghiệp lên kế hoạch mô phỏng lá phổi của người để gia tăng hiệu suất của chất điện xúc tác, các vật liệu làm tăng tỉ lệ của phản ứng hóa học dùng để sản xuất khí hydro bằng cách tách nước.

Cải thiện quá trình này có thể tạo ra những pin nhiên liệu tốt hơn, được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các phương tiện chạy bằng hydro và một ngày nào đó có thể sử dụng để cung cấp năng lượng cho mọi thứ từ điện thoại di động cho tới những thiết bị khác trong thành phố.


Cải thiện quá trình này sẽ giúp cung cấp năng lượng cho các phương tiện chạy bằng hydro tốt hơn. (Ảnh minh họa).

Cui và đội của mình đã tạo ra một tấm phim nhựa dày 12 nanomet với các lỗ tí hon ở một mặt để đẩy nước. Mặt còn lại được phủ bằng các hạt nano vàng và platinum tham gia vào các phản ứng hóa học. Sau đó họ cuộn tấm phim và bịt kín các cạnh để tạo thành một cái túi nhỏ với lớp kim loại ở bên trong.

Tách nước

Khi họ áp điện áp vào nước để tách nó thành các thành phần cấu tạo, khí hydro và khí oxy tiến vào bộ máy giống như lá phổi và tạo ra năng lượng khi chúng đi qua các kim loại dẫn điện bên trong túi.

Các tấm phim làm từ carbon thường được dùng trong pin nhiên liệu có thể tạo ra bong bóng trong quá trình này, gây ra việc thất thoát năng lượng. nhưng các thiết bị giống lá phổi mới sẽ giảm thiểu các bong bóng vì những lỗ nhỏ kiểm soát tỉ lệ khí có thể đi qua màng và áp lực bên trong.

Cui và đội của mình thấy rằng thiết bị của họ chuyển đổi năng lượng hiệu quả hơn 32% so với việc dùng lớp màng tương tự ở dạng phẳng. Cui cho biết: "Hình dạng rất quan trọng".

Vật liệu này cũng ổn định trong thời gian dài. Khi đội nghiên cứu thực hiện phản ứng qua cấu trúc giống lá phổi trong 250 giờ, nó giữ lại 97% hoạt động xúc tác. Tấm màng làm từ carbon truyền thống suy giảm tới 74% hoạt động chỉ trong 75 giờ.

Bước tiếp theo là thiết lập một hệ thống với nhiều túi nhỏ như vậy, nhưng nó có lẽ trông không giống một lá phổi. Cui cho biết: "Lá phổi có một cấu trúc phân nhánh, nhưng chúng tôi cần một cực âm và cực dương cho mỗi thiết bị này, và nó không hiệu quả khi đặt nhiều cái cạnh nhau. Lá phổi dạy chúng ta cách vận chuyển khí. Chúng tôi sẽ phải tìm một hình thức khác để mở rộng quy mô của thiết bị này".

Loading...
TIN CŨ HƠN
Những phát minh vĩ đại của người Ai Cập cổ đại

Những phát minh vĩ đại của người Ai Cập cổ đại

Nền văn minh Ai Cập cổ đại đã hình thành từ cách đây hàng ngàn năm và là một trong những nền văn minh cổ đại phát triển rực rỡ nhất trong lịch sử.

Đăng ngày: 23/06/2025
23 phát minh

23 phát minh "tình cờ và bất ngờ" nhưng đã thay đổi cả thế giới

Những "huyền thoại" sau đây chắc chắn sẽ khiến bạn cảm thấy vừa quen thuộc lại vừa... lạ lẫm vì không ngờ chúng lại được tạo ra trong những hoàn cảnh có một không hai như vậy

Đăng ngày: 20/06/2025
Ô thông minh dự báo thời tiết

Ô thông minh dự báo thời tiết

Ô (hay dù) là một công cụ rất hữu ích để che mưa hay nắng. Tuy nhiên, vì một lý do nào đó, không phải lúc nào chúng ta cũng có thể tiếp cận ngay với vật dụng này trong trường hợp cấp bách. Chính vì bất tiện nói trên, Haz Umbrella - chiếc ô thông minh được ra đời với nhiều tiện ích thú vị cho người dùng.

Đăng ngày: 17/06/2025
Sinh viên Mỹ phát minh máy nướng bánh mì thông minh

Sinh viên Mỹ phát minh máy nướng bánh mì thông minh

Phát minh mới của một sinh viên sẽ giúp bạn nướng bánh mì tự động theo độ chín màu bánh mà bạn muốn, thay vì dựa theo thời gian như trước đây. 

Đăng ngày: 16/06/2025
10 phát minh khoa học - công nghệ ấn tượng

10 phát minh khoa học - công nghệ ấn tượng

Thế giới khoa học - công nghệ tuần qua tràn đầy sắc màu lấp lánh, từ chuột phát quang, hệ thống mạng không dây vô hình đến sô cô la hình chiếu.

Đăng ngày: 12/06/2025
Sự ra đời và phát triển của ô tô

Sự ra đời và phát triển của ô tô

Ô tô, trước hết là một vấn đề về động cơ. Vì cái xe chở đồ do Nicolas Joseph Cugnot sáng chế năm 1770 đáp ứng đúng nghĩa, theo nguyên nghĩa của từ automobile (xe chạy tự động), tức là ô tô, nhưng có lẽ vô ích ghi vào danh mục vô vàn cái xe chạ

Đăng ngày: 04/06/2025
Vô tuyến điện do ai phát minh ra?

Vô tuyến điện do ai phát minh ra?

Hãy thử tưởng tượng cuộc sống của bạn sẽ thế nào nếu như không có vô tuyến điện, nếu như một ngày thôi bạn không được xem ti vi? Việc tiếp nhận thông tin trên vô tuyến đã là một thói quen, một phần quan trọng trong cuộc sống của bạn.

Đăng ngày: 17/05/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News