image Thứ Tư, 29/07/2026

Singapore phát triển loại vải biến chuyển động cơ thể thành điện năng

21/06/2022

Chia sẻ

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…

Loại vải “thần kỳ” biến chuyển động cơ thể thành điện năng
Loại vải “thần kỳ” biến chuyển động 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. 

Nguồn ảnh: Đại học Công nghệ Nanyang, Singapore
Nguồn ảnh: Đại học Công nghệ Nanyang, Singapore

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. 


Trung tâm dữ liệu AI trong không gian sẽ như thế nào?

Một khi trung tâm dữ liệu đã đi vào hoạt động trên quỹ đạo, việc đưa con người lên bảo trì sẽ rất tốn kém và không thực tế. Vì vậy, robot và AI sẽ là đội kỹ thuật viên ngoài quỹ đạo…

15:46 29/07/2026
Lò phản ứng muối nóng chảy đạt mốc pháp lý quan trọng, mở đường cho thế hệ điện hạt nhân mới

Theo Bộ Năng lượng Mỹ, lò phản ứng muối nóng chảy được thiết kế để sử dụng ít nhiên liệu hơn và tạo ra lượng chất thải phóng xạ có thời gian tồn tại ngắn hơn so với nhiều loại lò phản ứng hiện nay...

22:30 28/07/2026
Acer kỷ niệm 10 năm Acer Day với thông điệp “shift the game”

Acer chính thức công bố Acer Day lần thứ 10, sự kiện thường niên sẽ diễn ra vào tháng 8 tới. Nhân dấu mốc 10 năm của chương trình, Acer giới thiệu “SHIFT THE GAME” là chủ đề xuyên suốt của năm nay trên toàn khu vực châu Á - Thái Bình Dương...

09:38 28/07/2026
AI đang tiêu thụ bao nhiêu điện năng?

Khoảng 2/3 điện năng được sử dụng cho các trung tâm dữ liệu truyền thống, trong khi các trung tâm dữ liệu chuyên phục vụ AI chiếm khoảng 1/3. AI hiện chỉ tiêu thụ khoảng 0,5% lượng điện của thế giới. Nhưng vấn đề lại nằm ở chỗ khác…

18:46 24/07/2026
AI mở ra con đường mới cho các nhà sản xuất châu Á

Khi cuộc đua về giá, pin và thiết kế giữa các nhà sản xuất xe điện dần đi đến trạng thái bão hòa, trí tuệ nhân tạo (AI) đang nổi lên như yếu tố có thể tạo ra bước ngoặt mới cho ngành công nghiệp chế tạo châu Á…

13:45 23/07/2026
Tổ chức Hợp tác Trí tuệ nhân tạo thế giới được thành lập, kỳ vọng thúc đẩy quản trị AI toàn cầu

Tổ chức Hợp tác Trí tuệ nhân tạo thế giới (WAICO) hướng tới mục tiêu thúc đẩy hợp tác quốc tế và quản trị toàn cầu về trí tuệ nhân tạo (AI), bảo đảm AI mang lại lợi ích, an toàn và công bằng...

10:54 21/07/2026
Trung Quốc hoàn thành ca cấy ghép giao diện não-máy tính thương mại đầu tiên trên thế giới

Trung Quốc vừa ghi dấu một cột mốc mới trong lĩnh vực giao diện não - máy tính (Brain-Computer Interface - BCI) khi thực hiện thành công ca phẫu thuật thương mại đầu tiên trên thế giới sử dụng một thiết bị BCI xâm lấn đã được cơ quan quản lý cấp phép lưu hành…

22:11 19/07/2026
AI chuyển sang cuộc đua mới: Lớn nhất không còn là “tốt nhất”

Thay vì chỉ chạy đua xây dựng những mô hình ngày càng lớn và đắt đỏ, các doanh nghiệp hiện quan tâm nhiều hơn đến các mô hình thông minh và hiệu quả nhất…

16:39 16/07/2026
Startup Trung Quốc ra smartphone AI đầu tiên trên thế giới

Trong khi Apple và OpenAI vướng vào cuộc chiến pháp lý liên quan đến phần cứng AI, startup StepFun của Trung Quốc đã giới thiệu mẫu smartphone được xây dựng hoàn toàn xoay quanh các AI agent, thay vì chỉ bổ sung các tính năng AI lên nền tảng di động truyền thống…

16:39 16/07/2026
Mạng lưới khoa học quốc tế: "Hạ tầng mềm" cho đổi mới sáng tạo Việt Nam

Từ nghiên cứu vật liệu, nông nghiệp, y tế đến chuyển đổi xanh, ngày càng nhiều kết nối giữa các nhà khoa học quốc tế và các nhóm nghiên cứu trong nước đang được chuyển hóa thành những dự án hướng trực tiếp vào các bài toán phát triển của Việt Nam...

16:38 16/07/2026