Thiết bị độc nhất vô nhị sản xuất điện từ... tuyết rơi

Mới đây, các nhà khoa học đã phát triển một thiết bị độc đáo tạo ra năng lượng từ chính hiện tượng tuyết rơi tự nhiên.

Dựa trên các nguyên tắc của hiệu ứng tĩnh điện ma sát (hiệu ứng mà trong đó điện tích được tạo ra sau khi hai vật chất tiếp xúc với nhau), sản phẩm công nghệ mới của các nhà nghiên cứu đã tận dụng các hạt tuyết mang điện tích dương để sản xuất điện..

Nhà hóa học Maher El-Kady từ Đại học California, Los Angeles (UCLA) và là giám đốc công nghệ của công ty nghiên cứu Nanotech Energy giải thích: "Do tuyết đã tích điện dương, nên chúng tôi nghĩ tại sao lại không thử tìm thêm một vật chất khác mang điện tích trái ngược rồi tách dòng điện ra để thu nguồn năng lượng?".

Thiết bị độc nhất vô nhị sản xuất điện từ... tuyết rơi
Sản phẩm này tận dụng các hạt tuyết mang điện tích dương để sản xuất điện.

Loading...

Theo ScienceAlert, mặc dù trước đây chưa có ai từng khai thác tuyết để thu nguồn điện, nhưng đã nhiều nhà nghiên cứu tiến hành hoạt động tương tự từ các vật chất khác.

Thiết bị của nhóm nghiên cứu là một máy phát điện nano điện ma sát chạy bằng tuyết - một loại vật chất dựa trên hiệu ứng điện ma sát và cảm ứng tĩnh điện để thu nguồn năng lượng.

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã chế tạo nhiều loại máy phát điện nano điện ma sát hay còn gọi là TENG (triboelectric nanogenerator) sản xuất ra điện từ hạt mưa, chuyển động vật lý, ma sát lốp xe và thậm chí là cả di chuyển trên ván sàn.

Tất cả các phương pháp trên - bao gồm cả thiết bị TENG chạy bằng tuyết – có nguyên tắc hoạt động như nhau cho dù các phương pháp tiến hành có đôi chút khác biệt do phụ thuộc vào loại chuyển động và vật chất đang được khai thác.

Nhà hóa học và khoa học vật chất UCLA Richard Kaner cho biết: "Điện tĩnh xảy ra do sự tiếp xúc giữa vật chất thu hạt electron và vật chất từ bỏ hạt electron. Sau đó, bạn tách điện tích và nghiễm nhiên tạo ra nguồn điện."

Với TENG chạy bằng tuyết, sau khi thiết kế thiết bị và áp dụng in 3D để chế tạo điện cực, các nhà khoa học đã đo sản lượng điện với một vài vật chất mang điện ma sát khác nhau đóng vai trò là lớp chức năng và không phải vật chất nào cũng giúp sản xuất lượng điện như nhau.

El-Kady tiết lộ: "Trong khi tuyết có xu hướng từ bỏ các hạt electron, hiệu suất của thiết bị phụ thuộc vào tính hiệu quả của các vật chất khác khi tiến hành tách các điện tích này.

Sau khi thử nghiệm một số lượng lớn vật chất bao gồm lá nhôm và nhựa Teflon, chúng tôi phát hiện ra rằng silicone tạo ra nhiều điện tích hơn bất kỳ loại vật chất nào khác."

Với silicon được đặt làm lớp điện ma sát của thiết bị, điện tích có thể được tạo ra bởi một số cơ chế tiếp xúc khác nhau, bao gồm tuyết rơi trực tiếp hoặc trượt trên lớp silicon.

Ở các thử nghiệm khác, nhóm nghiên cứu còn kiểm tra lớp silicon tiếp xúc với tuyết trong khi gắn lớp silicon vào bánh xe đạp và cả bên dưới đế giày đi bộ đường dài.

Thiết bị độc nhất vô nhị sản xuất điện từ... tuyết rơi
Lớp silicon được gắn cả bên dưới đế giày đi bộ đường dài.

Mặc dù lượng điện được tạo ra trong các thí nghiệm không lớn, nhưng các nhà nghiên cứu hứa hẹn TENG chạy bằng tuyết có khả năng được tích hợp vào pin năng lượng mặt trời trong tương lai, giúp pin tạo ra điện trong lúc trời tuyết khi hiệu quả thu được từ ánh nắng mặt trời bị giảm hoặc không khả thi.

Với diện tích bề mặt Trái đất khoảng 46 triệu km vuông tiếp xúc tuyết rơi mỗi năm, chúng ta có cơ hội lớn mở rộng quy mô công nghệ đến tầm chế tạo thiết bị thu năng lượng đeo tay, hoặc đưa TENG chạy bằng tuyết vào cảm biến theo dõi sinh học vào một ngày không xa.

Các nhà nghiên cứu cho biết nhiều khả năng trong tương lai gần, TENG chạy bằng tuyết có thể được sử dụng trong các trạm thời tiết từ xa tự cung cấp năng lượng được lắp đặt ở các khu vực dễ có tuyết, từ đó công nghệ có thể đo tốc độ tuyết rơi và độ sâu của tuyết với các chức năng khí tượng khác như đọc hướng gió và tốc độ gió.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Đã thành công trong việc dùng máy tính dự đoán tương lai

Đã thành công trong việc dùng máy tính dự đoán tương lai

Các máy tính "tiên tri" sử dụng điện toán lượng tử, vượt qua được những rào cản của máy tính truyền thống vốn sử dụng hệ thống tính toán nhị phân.

Đăng ngày: 20/04/2019
Công nghệ

Công nghệ "thần kỳ" của Nhật hứa hẹn làm sạch sông Tô Lịch trong 2 tháng

Với công nghệ Nano Bioreactor, chuyên gia của Nhật Bản hứa hẹn xử lý triệt để nguồn gây ô nhiễm sông Tô Lịch (Hà Nội) mà không hề sử dụng hóa chất, không độc hại đến sức khỏe.

Đăng ngày: 19/04/2019
Tháp pháo

Tháp pháo "radar" giúp kiểm soát tốc độ của các phương tiện lưu thông và vượt đèn đỏ

Tạm gọi “tháp pháo” vì đây là radar thế hệ mới nhất, được thiết kế dạng hình trụ vững chắc tại dọc đường.

Đăng ngày: 17/04/2019
Chiếc máy bay lớn nhất thế giới có 6 động cơ Boeing 747 lần đầu cất cánh

Chiếc máy bay lớn nhất thế giới có 6 động cơ Boeing 747 lần đầu cất cánh

Ngày 13/4, chiếc máy bay lớn nhất thế giới gồm 2 thân và 6 động cơ máy bay Boeing 747 đã có chuyến bay thử đầu tiên tại California, Mỹ.

Đăng ngày: 16/04/2019
Chế tạo thành công

Chế tạo thành công "pin năng lượng nhiệt" đầu tiên trên thế giới

Loại pin năng lượng nhiệt giá rẻ, dung tích lớn, khả năng tương thích cao và hoàn toàn tái chế được này có thể sẽ là công cụ chủ chốt đưa chúng ta tới một tương lai năng lượng sạch.

Đăng ngày: 13/04/2019
Đã tìm ra cách biến đổi gene để tạo ra tơ nhện như Spider Man

Đã tìm ra cách biến đổi gene để tạo ra tơ nhện như Spider Man

Nếu nghiên cứu này được mở rộng quy mô, NASA có thể mang vi khuẩn theo các nhiệm vụ trong tương lai lên vũ trụ, nhằm biến chúng thành nguồn cung cấp vật liệu mới.

Đăng ngày: 13/04/2019
Các công nghệ mới sẽ làm tổn thương trí nhớ của con người?

Các công nghệ mới sẽ làm tổn thương trí nhớ của con người?

Lớp học trò của thế hệ mươi năm trước thường có thói quen tính nhẩm các phép tính căn bản, không chỉ khi làm bài tập trong lớp, mà còn áp dụng cả vào cuộc sống đời thường như trong những khi mua bán.

Đăng ngày: 10/04/2019
Tiêu điểm
Khoa Học News
Trang web của chúng tôi có thể được thực hiện và duy trì bằng cách hiển thị quảng cáo trực tuyến cho khách truy cập của chúng tôi.
Vui lòng xem xét hỗ trợ chúng tôi bằng cách vô hiệu trình chặn quảng cáo của bạn.