Xương động vật tạo cảm hứng cho thiết kế pin mới
Các nhà nghiên cứu từ Hàn Quốc và Mỹ phát triển pin natri-ion hoạt động ổn định hơn dựa trên cấu trúc xương của động vật có vú.
Pin lithium-ion là loại pin điện được đánh giá cao nhất hiện nay nhưng các nhà nghiên cứu cho biết chúng đang đạt đến giới hạn hiệu quả, vì vậy, việc phát triển các loại pin mới là điều cần thiết cho tương lai.
Pin natri-ion có nhiều ưu điểm hơn so với pin lithium-ion nhưng các nhà khoa học gặp rất nhiều khó khăn để phát triển cực âm (cathode) natri một cách hiệu quả. Thiết kế pin lấy cảm hứng từ xương động vật có thể là chìa khóa giúp giải quyết thách thức này.
Theo mô tả trên tạp chí Applied Physics Review hôm 8/12, loại pin mới do Đại học Sungkyunkwan của Hàn Quốc phát triển kết hợp vật liệu xốp ở bên trong với lớp vỏ cứng ở bên ngoài. Thiết kế này giúp cải thiện đáng kể tính ổn định của cathode.
Cấu trúc pin natri-ion lấy cảm hứng từ xương động vật có vú. (Ảnh: Ho Seok Park).
"Thiên nhiên có thể cung cấp những giải pháp đầy hứa hẹn để giải quyết các vấn đề kỹ thuật. Dựa trên cấu trúc xương của động vật có vú, chúng tôi đã tìm ra thiết kế lý tưởng cho pin natri-ion để giải quyết những hạn chế về động học và tính ổn định của cực âm", Giáo sư Ho Seok Park từ Đại học Sungkyunkwan, trưởng nhóm nghiên cứu, chia sẻ.
Đối với vật liệu xốp bên trong, nhóm nghiên cứu sử dụng Na3V2(PO4)3, một hợp chất siêu dẫn ion natri được gọi tắt là NVP. Xung quanh vật liệu này được bảo vệ bởi một lớp vỏ cứng làm từ graphene oxit đã khử (rGO).
NVP cho phép vận chuyển nhanh chóng các ion natri, nhưng nó vốn không ổn định. Lớp rGO cung cấp cho cathode độ ổn định cao hơn, ngăn ngừa thiệt hại do ứng suất điện hóa và cơ học. Các thử nghiệm đã chứng minh pin natri-ion cho hiệu suất đầy hứa hẹn nhưng nhóm nghiên cứu cho biết vẫn cần kiểm tra thêm trước khi đưa vào sử dụng thương mại.
Công nghệ nano và những ứng dụng của công nghệ nano
Thuật ngữ công nghệ Nano (nano technology) chỉ việc nghiên cứu, học tập, tổng hợp và sử dụng các loại vật liệu, thiết bị hay kể cả các hệ thống có kích thước cỡ nano (1 phần tỷ mét).
Nano trong một thế giới cực nhỏ
Khoa học và công nghệ nano (nanoscience and nanotechnology) là một bộ môn khảo sát, tìm hiểu đặc tính những vật chất cực nhỏ, để thao tác (manipulate), chồng chập những vật chất này, xây dựng vật thể to hơn.
Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai
Con người luôn đi tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ưu việt trong đó có 'khí đóng băng' Aerogel. Theo những tin khoa học mới gần đây, Aerogel có thể sẽ là loại siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.
"Trí tuệ nhân tạo" AlphaGo là gì mà khiến con người thán phục?
AlphaGo là gì? Tại sao AlphaGo lại được nhiều người quan tâm như vậy? Điều gì đã khiến cho bộ máy nhân tạo AlphaGo chiến thắng một kiện tướng cờ vây nhiều năm kinh nghiệm?
Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu
Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ UT Dallas mới đây đã biến những chiếc điện thoại cầm tay thành thiết bị giúp người dùng có thể nhìn xuyên thấu mọi chất liệu như tường, gỗ, nhựa, giấy…
Trung Quốc chế tạo kính nhìn xuyên thấu quần áo
Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc phát triển thiết bị dò siêu nhỏ cho phép nhìn xuyên qua quần áo hoặc một số vật liệu bìa cứng và giấy.
