Phát triển pin silicon cho tàu vũ trụ
Pin silicon có cấu trúc nano silicon được kẹp giữa nano carbon, giúp tăng dung lượng lưu trữ gấp 10 lần, duy trì liên kết sau 500 chu kỳ hoạt động.
Nhóm nghiên cứu Đại học Clemson (Mỹ) đã phát triển một loại pin mới từ vật liệu silicon, với ưu điểm sạc nhanh, nhẹ, cung cấp năng lượng cho quá trình du hành vụ trụ, vệ tinh và tàu thăm dò sao Hỏa.
Nhà khoa học Ramakrishna Podila, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết, đa số các vệ tinh chủ yếu lấy năng lượng từ mặt trời để vận hành, tuy nhiên vệ tinh cũng phải có pin tích trữ năng lượng khi hoạt động trong các vùng tối của Trái đất. Việc hướng tới một loại pin cho thiết bị trong vũ trụ có khối lượng nhẹ, thời gian vận hành dài sẽ giảm thiểu chi phí cho sứ mệnh đi vào không gian.
Shailendra Chiluwal, Trưởng nhóm nghiên cứu đang chế tạo pin silicon trong phòng thí nghiệm. (Ảnh: Clemson University).
Silicon có thể tích trữ điện mạnh, việc sử dụng vật liệu silicon cho cực dương thay vì than và chì, giúp tăng dung lượng lưu trữ gấp 10 lần. Tuy nhiên, trong quá trình phóng điện, silicon có xu hướng giãn nở, co lại và vỡ thành những mảnh nhỏ, gây ảnh hưởng tới cực dương và dễ hỏng pin.
Vì vậy, để tăng độ bền của pin silicon, nhóm nghiên cứu cải tiến vật liệu thành các hạt nano silicon với kích thước khoảng 30 micromet. Sau đó, các sợi silicon được kẹp giữa lớp nano carbon mỏng hơn 50.000 lần so với tóc người. "Những lớp nano này tạo thành cấu trúc 3D, duy trì liên kết giữa các hạt nano silicon sau 500 chu kỳ hoạt động, từ đó tăng tuổi thọ của pin", Shailendra Chiluwal, trưởng nhóm nghiên cứu nói và cho biết, với cấu trúc này, pin siicon vẫn có thể duy trì chức năng ngay cả khi xả pin, các hạt silicon nano bị vỡ ra.
Việc sử dụng nano carbon để tạo ra một cơ chế đệm, cho phép pin tăng khả năng sạc với tốc độ gấp bốn lần tốc độ pin thông thường. Các nhà nghiên cứu cho biết, ngoài sử dụng trong các loại xe điện, ô tô điện, pin silicon ứng dụng trong hệ thống năng lượng của các bộ du hành vũ trụ và tàu thám hiểm sao Hỏa.
Nhóm đang làm việc với các đối tác trong ngành nhằm đưa công nghệ này vào thực tiễn. Nghiên cứu đã đăng trên tạp chí Hiệp hội Hóa học Mỹ.
Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời là bao nhiêu?
Trái Đất và các hành tinh hàng xóm, cùng các tiểu hành tinh, hành tinh lùn, thiên thạch, sao chổi... thuộc hệ Mặt Trời (Thái Dương hệ) với Mặt Trời là trung tâm của hệ này.
Các hành tinh trong Hệ Mặt trời
Hệ Mặt trời (hay Thái Dương Hệ) là hệ hành tinh gồm có Mặt Trời ở trung tâm và các vật quay xung quanh.
Năm ánh sáng là gì? Một năm ánh sáng bằng bao nhiêu km?
Năm ánh sáng là đơn vị đo thông dụng ngoài vũ trụ bao la, rộng lớn. Và người ta thường nhầm lẫn nghĩ rằng đây là đơn vị đo thời gian.
12 điều kỳ thú nhất về Sao Kim
Sao Kim, hành tinh thứ hai gần Mặt Trời là một vì tinh tú khá kỳ thú. Hãy cùng khám phá những điều kỳ lạ về một trong những người “anh em láng giềng” gần gũi nhất với Hành Tinh Xanh của chúng ta trong Hệ Mặt Trời.
Không bao giờ nhìn thấy đầy đủ Mặt Trăng từ Trái Đất
Mặt trăng là vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái đất và cũng là hành tinh duy nhất mà con người đã từng đặt chân lên.
Tổng quan về sao Thổ
Sao Thổ tức Thổ tinh là hành tinh thứ sáu tính theo khoảng cách trung bình từ Mặt Trời và là hành tinh lớn thứ hai về đường kính cũng như khối lượng, sau Sao Mộc trong Hệ Mặt Trời.
