Vật liệu mới biến các rung động cơ học đơn giản thành điện năng

11/05/2023 - 10:43 (GMT+7)

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Waterloo và Đại học Toronto (Canada) đã tạo ra một loại vật liệu mới giúp chuyển đổi những rung động cơ học đơn giản xung quanh chúng ta thành điện năng, để cung cấp năng lượng cho các cảm biến dùng trong mọi thiết bị, từ máy điều hòa nhịp tim cho đến tàu vũ trụ.

Đây là sản phẩm đầu tiên thuộc loại này và là kết quả sau một thập kỷ nghiên cứu, hệ thống phát điện mới này nhỏ gọn, đáng tin cậy, chi phí sản xuất thấp và rất thân thiện với môi trường.

Hệ thống này hoạt động dựa trên hiệu ứng áp điện, tạo ra dòng điện bằng cách tác dụng áp lực (ví dụ như rung động cơ học) lên một chất liệu thích hợp.

Hiệu ứng này được phát hiện từ năm 1880 và kể từ đó các vật liệu áp điện ( như thạch anh và muối Rochelle) đã được sử dụng trong nhiều công nghệ khác nhau, từ rađa siêu âm, hình ảnh siêu âm cho đến các thiết bị vi sóng.

Vấn đề là cho đến nay là các vật liệu áp điện truyền thống này chỉ tạo ra được lượng điện hạn chế, và lại thường sử dụng chì - vật liệu gây hại cho môi trường và sức khỏe con người.

Máy phát điện nano có kích thước rất nhỏ nên rất thuận tiện để sử dụng trong vô số thiết bị

Để giải quyết được cả hai vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát triển một tinh thể đơn lớn của hợp chất halogen kim loại phân tử có tên là đồng clorua edabco, bằng cách sử dụng hiệu ứng Jahn-Teller, một khái niệm hóa học nổi tiếng liên quan đến sự biến dạng hình học tự phát của trường tinh thể.

Vật liệu áp điện cao này được sử dụng để chế tạo máy phát điện nano, với mật độ năng lượng kỷ lục có thể thu được các rung động cơ học cực nhỏ, từ chuyển động của con người đến phương tiện ô tô.  

Máy phát điện nano này không cần sử dụng chì cũng như năng lượng không thể tái tạo. Nó có kích thước rất nhỏ (2,5 cm vuông và có độ dày bằng một tấm danh thiếp) nên rất thuận tiện để có thể sử dụng trong vô số thiết bị, như là cung cấp năng lượng cho các cảm biến trong thiết bị điện tử cần thiết cho Mạng lưới vạn vật kết nối Internet (Internet of Things - IoT)...

Trong tương lai, với ứng dụng này có thể biến rung động của máy bay thành điện năng cấp cho hệ thống giám sát cảm biến của nó, hoặc là máy điều hòa nhịp tim có thể hoạt động được nhờ chính nhịp đập của tim mà không cần dùng pin.


Gia Hiếu (Theo Business-standard.com) 11/05/2023 - 10:43 (GMT+7)
Share

EVN và FPT ‘bắt tay’ chuyển đổi số, chuyển đổi xanh trong lĩnh vực Điện lực

EVN và FPT ‘bắt tay’ chuyển đổi số, chuyển đổi xanh trong lĩnh vực Điện lực

Lễ ký kết thỏa thuận hợp tác giữa Tập đoàn Điện lực Việt Nam và Tập đoàn FPT được tổ chức sáng 29/1 tại Hà Nội.


Chủ tịch Hội đồng thành viên EVN kiểm tra công trường Trung tâm Điện lực Quảng Trạch

Chủ tịch Hội đồng thành viên EVN kiểm tra công trường Trung tâm Điện lực Quảng Trạch

Sáng 28/1, tại tỉnh Quảng Trị, ông Đặng Hoàng An - Chủ tịch Hội đồng thành viên (HĐTV) Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) cùng đoàn công tác EVN đã đi kiểm tra công trường Trung tâm Điện lực Quảng Trạch.


Chủ tịch Hội đồng thành viên EVN kiểm tra công trường Trung tâm Điện lực Quảng Trạch

Chủ tịch Hội đồng thành viên EVN kiểm tra công trường Trung tâm Điện lực Quảng Trạch

Sáng 28/1, tại tỉnh Quảng Trị, ông Đặng Hoàng An - Chủ tịch Hội đồng thành viên (HĐTV) Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) cùng đoàn công tác EVN đã đi kiểm tra công trường Trung tâm Điện lực Quảng Trạch.


Năm 2025, EVN tiếp tục cải thiện độ tin cậy cung cấp điện, mở rộng dịch vụ số

Năm 2025, EVN tiếp tục cải thiện độ tin cậy cung cấp điện, mở rộng dịch vụ số

Vừa sắp xếp lại tổ chức theo đơn vị hành chính mới, vừa bảo đảm duy trì cung ứng điện ổn định trong điều kiện nhiều thách thức, EVN và các tổng công ty Điện lực tiếp tục nâng cao các chỉ số độ tin cậy, đẩy mạnh chuyển đổi số và đa dạng hóa dịch vụ, đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu của khách hàng và nền kinh tế.


EVN ký kết hợp tác chiến lược với Đại học Xây dựng Hà Nội

EVN ký kết hợp tác chiến lược với Đại học Xây dựng Hà Nội

Chiều 28/1, tại Hà Nội, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) và Đại học Xây dựng Hà Nội (HUCE) đã ký kết thỏa thuận hợp tác chiến lược, nhằm tăng cường phối hợp trong đào tạo, nghiên cứu khoa học và phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ hoạt động của EVN.