Thiết bị siêu mỏng, giúp người đi bộ sạc đầy pin điện thoại

Với độ dày chỉ bằng 1/5000 lần một sợi tóc, thiết bị mới có thể trích xuất năng lượng ngay cả khi chúng ta di chuyển rất nhẹ nhàng và chậm rãi.

Các nhà khoa học thuộc Đại học Vanderbilt, Hoa Kỳ vừa tạo ra một loại vật liệu thu thập năng lượng cực nhỏ có thể trích xuất năng lượng từ chuyển động của con người.

Sản phẩm có thể được đặt trong các lớp vải quần áo để nạp năng lượng khi chúng ta di chuyển hàng ngày. Lượng điện thu về có thể được sử dụng để sạc điện thoại thông minh, máy tính bảng hay các thiết bị điện tử cá nhân khác.

Thiết bị siêu mỏng, giúp người đi bộ sạc đầy pin điện thoại
Loại thiết bị mới khai thác năng lượng dư thừa từ chuyển động của con người. (Ảnh: Shutterstock).

Loading...

Cary Pint – nhà nghiên cứu của dự án, cho biết: "Trong tương lai, tôi hy vọng rằng tất cả chúng ta sẽ tự sạc điện được cho các thiết bị cá nhân của mình bằng cách thu năng lượng trực tiếp trong khi di chuyển”.

Trước đây, đã có rất nhiều nghiên cứu được tiến hành nhằm mục đích thu hoạch các nguồn năng lượng có sẵn xung quanh như trích xuất năng lượng từ rung động và biến dạng; kéo năng lượng từ các biến đổi nhiệt độ, hay thu năng lượng từ ánh sáng, sóng vô tuyến và các dạng bức xạ khác...

Tuy nhiên, một nguồn năng lượng có giá trị cao đã bị bỏ qua, đó là năng lượng dư thừa từ chuyển động của con người. Mặc dù, một số nhà khoa học đã tạo ra được một số loại vật liệu, song chúng chỉ có thể hoạt động tốt với tần số hơn 100 lần/giây mà phần lớn chuyển động của người bình thường không thể đạt đến vận tốc này.

Với độ dày chỉ bằng 1/5000 lần một sợi tóc, thiết bị mới có thể trích xuất năng lượng ngay cả khi chúng ta di chuyển rất nhẹ nhàng và chậm rãi.

"Khi so với các vật liệu khác, vật liệu này sở hữu 2 ưu thế cơ bản: một là độ dày, hai là độ nhạy", Pint nói, "Nguyên liệu này mỏng và nhỏ đến mức có thể được gắn vào các lớp chỉ mà không làm ảnh hưởng đến cảm giác của vải. Đáng chú ý, nó có thể lấy năng lượng từ các chuyển động chậm hơn 10 Hertz (10 lần /giây), tương ứng với chuyển động của con người".

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học sử dụng graphene và 2 lớp phốt pho đen - loại vật liệu luôn hấp dẫn các nhà công nghệ nano vì các tính chất điện quang học và điện hóa của nó.

Máy thu hoạch năng lượng được tạo ra bằng cách đưa graphene (một chất điện phân) giữa hai điện cực phốt pho đen giống hệt nhau. Các điện cực được tạo ra thông qua quá trình hóa học khi lớp phốt pho đen tương tác với chất điện phân này.

Kết hợp với nhau, vật liệu 2D có khả năng uốn cong và tạo ra năng lượng.

Thiết bị siêu mỏng, giúp người đi bộ sạc đầy pin điện thoại
Các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm trên sản phẩm mẫu. (Ảnh: Vanderbilt University).

Thiết kế nguyên mẫu của nhóm có thể sản sinh năng lượng từ các chuyển động dưới 10 Hertz (10 chuyển động /giây) và thậm chí là 0,01 hertz (1 chuyển động/ 100 giây).

Khi được hỏi về độ an toàn của vật liệu, Pint tự tin cho rằng người dùng sẽ không bao giờ thấy thiết bị này bị chập, dẫn tới cháy nổ như nhiều sản phẩm điện khác.

Pint nói thêm: “Các loại pin thường bị cháy khi điện cực dương và âm của thiệt bị bị tiêu hao; ở loại vật liệu mới này, vì có 2 điện cực giống hệt nhau nên quá trình tiêu hao chỉ ảnh hưởng đến khả năng sản xuất điện”.

Trong tương lại, nhóm sẽ tiếp tục cải thiện để tăng khả năng trích xuất điện từ thiết bị bởi ở thời điểm hiện tại, thiết bị mới này thu được điện áp tương đối thấp chỉ trong phạm vi millivolt (mV).

Vật liệu 2D là một lớp vật liệu nano chỉ dày vài nguyên tử. Các điện tử trong vật liệu này tự do di chuyển trong mặt phẳng hai chiều, nhưng chuyển động hạn chế của chúng bị chi phối bởi cơ học lượng tử.

Nghiên cứu về vật liệu nano 2D vẫn đang trong giai đoạn đầu, nhưng vật liệu 2D như graphene, dichalcogenide kim loại chuyển tiếp và phốtpho đen đã thu hút được sự chú ý của các nhà khoa học vì chúng có các tính chất khác lạ và khả năng cải tiến các thiết bị quang điện tử.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Những công nghệ được kỳ vọng sẽ thay đổi cuộc sống của con người trong tương lai

Những công nghệ được kỳ vọng sẽ thay đổi cuộc sống của con người trong tương lai

Lọc nước biển thành nước ngọt, vắc xin điện tử chữa bách bệnh... những công nghệ này sẽ giúp cải thiện cuộc sống con người trong tương lai.

Đăng ngày: 28/02/2018
Bitcoin là gì?

Bitcoin là gì?

Dự án “tiền tệ ảo thử nghiệm” này đang trở thành một trong những chủ đề nóng nhất của giới công nghệ cũng như giới kinh tế.

Đăng ngày: 28/02/2018
Facebook

Facebook "khai tử" một hệ thống AI tự phát triển ngôn ngữ riêng

Việc hệ thống AI tự tạo ra ngôn ngữ giao tiếp riêng cho phép nó giao tiếp với một hệ thống AI khác mà các nhà khoa học không thể biết được chúng đang chia sẻ gì với nhau.

Đăng ngày: 31/07/2017
Google chế tạo AI siêu đẳng có trí tưởng tượng như người

Google chế tạo AI siêu đẳng có trí tưởng tượng như người

Dự án này mong muốn sự đột phá khiến hệ thống nhân tạo có thể suy nghĩ về hành động của chúng và thực hiện

Đăng ngày: 28/07/2017
Hyperloop là gì và nó có phải là tương lai của vận tải hay không?

Hyperloop là gì và nó có phải là tương lai của vận tải hay không?

Hệ thống vận chuyển của tương lai mang tên Hyperloop đã đi được một quãng đường dài kể từ khi doanh nhân Elon Musk đề xuất một phương thức vận chuyển thứ 5.

Đăng ngày: 28/07/2017
Cuộc sống tràn ngập công nghệ tương lai ở Nhật Bản

Cuộc sống tràn ngập công nghệ tương lai ở Nhật Bản

Ở khách sạn 5 sao Henn-na tại tỉnh Nagasaki, các robot hình người sẽ chào đón khách hàng bằng tiếng Nhật, trong khi những khách nói tiếng Anh sẽ được một robot khủng long tiếp đón.

Đăng ngày: 27/07/2017
Sticker giúp tự động cảnh báo hiếp dâm

Sticker giúp tự động cảnh báo hiếp dâm

Thiết bị hoạt động theo chế độ chủ động hoặc thụ động nhằm bảo vệ cả nạn nhân đang còn tỉnh táo và những nạn nhân chẳng may bị say xỉn hoặc không còn nhận thức.

Đăng ngày: 27/07/2017
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.