Singapore phát triển loại vải biến chuyển động cơ thể thành điện năng
21/06/2022
Các nhà khoa học từ NTU của Singapore đã phát triển một loại 'vải' có thể biến chuyển động của cơ thể thành điện năng…
Đại học Công nghệ Nanyang của Singapore (NTU) và Viện Công nghệ California ở Mỹ đã cùng nhau phát triển một loại 'vải' mới, có thể co giãn và không thấm nước để biến đổi những chuyển động của cơ thể thành năng lượng điện.
Một thành phần quan trọng có trong vải là polyme. Khi được ép hoặc vắt, loại vải này sẽ chuyển ứng suất cơ học thành năng lượng điện. Lớp nền của vải làm bằng thun co giãn tích hợp với vật liệu giống như cao su để tạo sự chắc chắn, linh hoạt và không thấm nước.
Trong một thí nghiệm được báo cáo trên tạp chí khoa học Advanced Materials vào tháng 4, các nhà khoa học của NTU đã chỉ ra rằng, việc chạm vào một mảnh vải có kích thước 3cm x 4cm sẽ tạo ra đủ năng lượng điện để thắp sáng 100 bóng đèn LED.
Các nhà khoa học cho biết, việc giặt, gấp và vò vải cũng không gây ra bất kỳ sự suy giảm hiệu suất nào và chất liệu này có thể duy trì sản lượng điện ổn định trong tối đa 5 tháng.
Giáo sư Lee Pooi See, người dẫn đầu cuộc nghiên cứu chia sẻ: “Đã có nhiều nỗ lực phát triển vải hoặc quần áo có thể thu được năng lượng từ những chuyển động, nhưng một thách thức lớn là phát triển một thứ không bị suy giảm chức năng sau khi giặt đồng thời vẫn giữ được sản lượng điện tuyệt vời. Trong nghiên cứu của mình, chúng tôi đã chứng minh rằng, nguyên mẫu của chúng tôi tiếp tục hoạt động tốt sau khi giặt và vò. Chúng tôi nghĩ rằng nó có thể được dệt thành áo phông hoặc tích hợp vào đế giày để thu năng lượng từ những chuyển động nhỏ nhất của cơ thể, dẫn điện đến các thiết bị di động”
THU THẬP MỘT NGUỒN NĂNG LƯỢNG THAY THẾ
Loại vải tạo ra điện do nhóm NTU phát triển là một thiết bị thu năng lượng để biến các rung chuyển được tạo ra từ những chuyển động cơ thể nhỏ nhất trong cuộc sống hàng ngày thành điện năng.
Để chế tạo nguyên mẫu của loại vải này, các nhà khoa học đã tạo ra một điện cực có thể co giãn bằng cách in lụa bằng một loại “mực” bao gồm bạc và styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS), một vật liệu giống như cao su được tìm thấy trong đồ chơi cho trẻ mọc răng, giúp dễ co giãn hơn và không thấm nước.
Sau đó, điện cực co giãn này được gắn vào một mảnh vải sợi nano được tạo thành từ hai thành phần chính: poly (vinylidene fluoride) - co -hexafluoropropylene (PVDF-HPF), một loại polymer tạo ra điện tích khi nén, uốn cong hoặc kéo căng; và perovskites không chì, một vật liệu đầy hứa hẹn trong lĩnh vực pin mặt trời và đèn LED.
Nghiên cứu sinh của NTU, Jiang Feng giải thích rằng: “Việc nhúng perovskites vào PVDF-HPF làm tăng sản lượng điện của nguyên mẫu. Trong nghiên cứu của mình, chúng tôi đã chọn perovskites không chứa chì như một lựa chọn thân thiện hơn với môi trường". Sản phẩm ra đời là một loại vải nguyên mẫu tạo ra 2,34 watt trên mỗi mét vuông - đủ để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử nhỏ, chẳng hạn như đèn LED và tụ điện thương mại.
MINH CHỨNG CHO KHÁI NIỆM
Để kiểm chứng loại vải nguyên mẫu của họ có thể hoạt động như thế nào, các nhà khoa học của NTU đã thực hiện bằng cách dùng tay chạm liên tục vào mảnh vải 3cm x 4cm để có thể phát sáng 100 đèn LED hoặc sạc các tụ điện khác nhau, đó là những thiết bị lưu trữ năng lượng điện và được tìm thấy trong các thiết bị như điện thoại di động.
Vải cho thấy độ bền và độ ổn định tốt, các đặc tính điện không bị suy giảm sau quá trình giặt, gấp và vò. Nó cũng tiếp tục tạo ra sản lượng điện ổn định liên tục lên đến năm tháng.
Các nhà khoa học đã chỉ ra rằng, vải của họ có thể khai thác năng lượng từ một loạt các chuyển động của con người bằng cách gắn nó vào cánh tay, chân, bàn tay và khuỷu tay, cũng như đế giày và làm như vậy mà không ảnh hưởng đến việc di chuyển của người dùng.
Ý tưởng thu năng lượng trên vải này được xây dựng dựa trên công việc của nhóm NTU, nhằm xem xét năng lượng tạo ra trong môi trường có thể được thu gom như thế nào. Nhóm nghiên cứu này gần đây cũng đã phát triển một loại phim được gắn trên mái nhà hoặc tường có khả năng khai thác năng lượng tạo ra từ gió hoặc những giọt mưa rơi xuống phim.
Hiện tại, nhóm các nhà khoa học đang xem xét, điều chỉnh để thu thập các dạng năng lượng khác nhau trên cùng một loại vải.
SpaceX của Elon Musk vừa chính thức niêm yết với mức định giá kỷ lục 1.800 tỷ USD, đánh dấu cột mốc mới của ngành công nghiệp vũ trụ thương mại toàn cầu. Tuy nhiên, khi giới đầu tư tập trung vào thành công của Starlink, một đối thủ mới từ Trung Quốc đang âm thầm mở rộng hiện diện trên thị trường quốc tế...
Phòng thí nghiệm trọng điểm về chip và hệ thống điện toán quang tử tích hợp của Trung Quốc đã được thành lập, đánh dấu bước đi mới nhất trong nỗ lực duy trì tham vọng AI của nền kinh tế lớn thứ hai thế giới.
ChatGPT của OpenAI đã cán mốc 1 tỷ người dùng hàng tháng chỉ sau 3,5 năm ra mắt, trở thành ứng dụng tăng trưởng nhanh nhất trong lịch sử Internet...
Một viện nghiên cứu đã sản xuất thành công silicon-28 có độ tinh khiết đồng vị vượt 99,99%, đánh dấu lần đầu tiên Trung Quốc sở hữu năng lực sản xuất độc lập và quy mô lớn loại vật liệu chiến lược này...
Dù lừa đảo trực tuyến tại Việt Nam có dấu hiệu giảm nhiệt, các hình thức gian lận ngày càng tinh vi như “gian lận ủy quyền thanh toán” vẫn đặt ra thách thức lớn cho ngành tài chính. Các chuyên gia cho rằng bên cạnh công nghệ bảo mật, nâng cao nhận thức người dùng là yếu tố then chốt trong phòng chống lừa đảo…
Dự án điện toán ngoài không gian hiện đóng vai trò trung tâm trong câu chuyện tăng trưởng mà SpaceX đang trình bày với giới đầu tư...
Trung Quốc vừa đưa vào vận hành trung tâm dữ liệu dưới biển sử dụng điện gió ngoài khơi đầu tiên trên thế giới, đánh dấu một bước thử nghiệm mới nhằm giải quyết bài toán năng lượng cho hạ tầng AI…
Dự án sẽ tập trung vào các lĩnh vực công nghệ sinh học như nghiên cứu gene, protein và hoạt động của não bộ...
Tập đoàn Công nghệ CMC bổ nhiệm ông Đặng Tùng Sơn làm Tổng giám đốc trong bối cảnh doanh nghiệp bước vào giai đoạn đổi mới lần thứ hai, đặt mục tiêu trở thành công ty chuyển đổi AI quy mô toàn cầu...
Garena Việt Nam mở rộng cam kết với ngành game nội địa thông qua hoạt động đầu tư, ươm tạo và xây dựng cộng đồng dành cho các nhà phát triển game tại Việt Nam.