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

Phó Tổng giám đốc EVN Phạm Lê Phú làm việc với Công ty TNHH Năng lượng Quốc tế Lan Thương Mekong

Phó Tổng giám đốc EVN Phạm Lê Phú làm việc với Công ty TNHH Năng lượng Quốc tế Lan Thương Mekong

Ngày 23/4, tại Hà Nội, Phó Tổng giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) Phạm Lê Phú đã làm việc với đoàn công tác của Công ty TNHH Năng lượng Quốc tế Lan Thương Mekong (Trung Quốc) trao đổi về hợp tác mua bán điện và kết nối lưới điện.


EVN ký biên bản ghi nhớ hợp tác với Hyosung (Hàn Quốc)

EVN ký biên bản ghi nhớ hợp tác với Hyosung (Hàn Quốc)

Chiều 22/4, tại Hà Nội, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) và Tổng công ty Công nghiệp nặng Hyosung (Hàn Quốc) đã ký kết biên bản ghi nhớ hợp tác (MOU), nhằm thiết lập khuôn khổ hợp tác, tăng cường trao đổi thông tin và thúc đẩy các cơ hội đầu tư trong thời gian tới.


Đoàn công tác Cơ quan Năng lượng nguyên tử Quốc tế (IAEA) làm việc với EVN

Đoàn công tác Cơ quan Năng lượng nguyên tử Quốc tế (IAEA) làm việc với EVN

Ngày 23/4, tại Hà Nội, đoàn công tác của Cơ quan Năng lượng nguyên tử Quốc tế (IAEA) có buổi làm việc với Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) về hợp tác trong lĩnh vực điện hạt nhân.


Phó Tổng giám đốc EVN Nguyễn Đình Phước làm việc với Ngân hàng Đầu tư Cơ sở hạ tầng châu Á (AIIB)

Phó Tổng giám đốc EVN Nguyễn Đình Phước làm việc với Ngân hàng Đầu tư Cơ sở hạ tầng châu Á (AIIB)

Ngày 23/4, tại Hà Nội, Phó Tổng giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) Nguyễn Đình Phước đã tiếp và làm việc với đoàn công tác của Ngân hàng Đầu tư Cơ sở hạ tầng châu Á (AIIB).


Bộ Công Thương ban hành quy định mới về khung giờ cao điểm, thấp điểm và giờ bình thường của hệ thống điện quốc gia

Bộ Công Thương ban hành quy định mới về khung giờ cao điểm, thấp điểm và giờ bình thường của hệ thống điện quốc gia

Bộ Công Thương ban hành Quyết định số 963/QĐ-BCT ngày 22/4/2026 quy định khung giờ cao điểm, thấp điểm và giờ bình thường của hệ thống điện quốc gia. Quyết định có hiệu lực từ ngày ký.