Phát Minh Sợi Chỉ Carbon Sinh Điện Khi Kéo Dãn

30 Tháng Tám 20179:00 CH(Xem: 1041)
Phát Minh Sợi Chỉ Carbon Sinh Điện Khi Kéo Dãn
Phát Minh Sợi Chỉ Carbon Sinh Điện Khi Kéo Dãn

Khoảng cuối tháng 08/2017, một phát minh đang chờ cấp bằng sáng chế của các nhà nghiên cứu đến từ trường đại học Texas, Dallas (UT Dallas), được gọi là “twistron”, hứa hẹn sẽ có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, từ sợi dệt cấp điện cho các thiết bị điện năng thấp cho đến các hệ thống khai thác năng lượng từ sóng biển. Để dễ hình dung, phát minh mới là một loại sợi bằng vật liệu ống nano carbon, có thể phát điện khi bị kéo dãn.

Ý tưởng mới rất đơn giản. Đầu tiên, các nhà nghiên cứu sử dụng một hỗn hợp ống nano carbon và bện quanh một sợi chỉ, tương tự như bện len, sao cho tạo ra được một cấu trúc có thể phân bổ lực nén xuyên suốt các ống nano carbon. Sau đó, nhóm nghiên cứu sẽ vặn xoắn sợi chỉ và ống nano để tạo thành một cuộn dây có hình dạng giống như dây nối ống nghe của điện thoại bàn.

Khi cuộn dây Twistron được kéo dãn, sức căng bên trong và ma sát giải phóng các điện tích từ ống nano carbon. Để thu thập điện tích, twistron sẽ được nhúng vào một dung dịch nước chứa ion hòa tan như acid hydrochloric. Dung dịch sẽ đóng vai trò là chất điện phân giúp vận chuyển điện tích đến các điện cực đặt gần đó. Khi đạt được độ căng tối đa, một sợi twistron trọng lượng chỉ vài mg chỉ có thể sản sinh một lượng điện năng rất nhỏ. Nhưng nếu là một kg sợi chỉ bọc ống nano carbon được kéo căng cùng lúc, công suất có thể đạt đến 250 W. Bên cạnh đó, twistron còn có độ bền cao khi chịu được chu kỳ kéo dãn/nghỉ 30 lần mỗi giây.

Clip: https://www.youtube.com/watch?v=Lt2vGlC4uRc

Ray Baughman, người đứng đầu viện công nghệ nano thuộc đại học UT Dallas cho biết: “Việc thu thập năng lượng điện từ chuyển động của con người là một trong những chiến lược nhằm loại bỏ nhu cầu sử dụng pin. Những sợi twistron có thể tạo ra lượng điện năng trên trọng lượng khi được kéo dãn cao hơn hàng trăm lần so với các loại sợi dành cho thiết bị đeo có thể phát điện khác”


Một trong những ứng dụng đầu tiên của twistron là tích hợp vào những thứ để mặc hay đeo, chẳng hạn như vải và khi được kéo căng do sự vận động của cơ thể, chúng có thể phát điện cho các thiết bị điện tử cỡ nhỏ. Cần lưu ý là twistron cần phải được nhúng vào chất điện phân để hoạt động. Các nhà nghiên cứu đã nghĩ ra một giải pháp là một loại chất điện phân thể rắn, một loại muối polymer có thể bọc lấy sợi twistron và cho phép nó tạo ra điện mà không cần làm ướt bằng chất điện phân dạng lỏng.

Trong thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã may những sợi twistron vào một chiếc áo. Áo đã tạo ra một lượng điện năng nhỏ nhưng đủ dùng từ cử động hít thở thông thường của người mặc. Đối với những thiết bị dùng điện năng thấp, chẳng hạn như thiết bị truyền phát không dây, vốn chỉ cần điện năng để gởi đi những loạt tín hiệu vài phút/lần, lượng điện năng tạo ra từ sợi twistron hoàn toàn có khả năng để đáp ứng.

Một ứng dụng khác của twistron cũng đã được các nhà nghiên cứu thử nghiệm, là khai thác chuyển động của sóng trên đại dương. Shi Hyeong Kim, một thành viên của nhóm nghiên cứu, đã gắn một khối nặng vào một quả bóng bằng sợi twistron và đem thả tại một vùng biển mặn ở Hàn Quốc. Chuyển động của sóng đã khiến sợi twistron được kéo căng rồi trở lại trạng thái nghỉ, từ đó tạo ra điện. Thử nghiệm hoàn toàn có thể tăng quy mô và có thể mở ra một loại hình khai thác năng lượng mới từ biển. Nếu các bộ thu thập điện năng từ twistron có thể được làm rẻ hơn, chúng có thể được dùng để thu thập một lượng điện năng khổng lồ từ sóng biển.

50Vote
41Vote
30Vote
20Vote
10Vote
41
Gửi ý kiến của bạn
Tắt
Telex
VNI
Tên của bạn
Email của bạn
Tạo bài viết
21 Tháng Năm 2018
Google luôn có một phương châm hoạt động được gói gọn trong cụm từ “Don’t be evil” – Đừng biến thành quỷ dữ. Có thể hiểu đó là đừng trở thành kẻ xấu xa, hay đừng làm những việc xấu.
21 Tháng Năm 2018
Khoảng giữa tháng 05/2018, NASA đã đưa một bộ dụng cụ chuyên dụng có tên Cold Atom Laboratory lên Trạm Vũ trụ Quốc tế ISS bằng tên lửa Cygnus của Orbital ATK.
21 Tháng Năm 2018
Khoảng giữa tháng 05/2018, chuyên gia phân tích Gene Munster nhận định, 3 mẫu iPhone ra mắt trong năm 2018 sẽ đánh dấu một bước tiến lớn trong hệ sinh thái AR.
21 Tháng Năm 2018
Sản phẩm loa thông minh HomePod của Apple không phải là một sản phẩm thành công dù nó được đánh giá khá cao với chất lượng âm thanh tuyệt vời, nhiều người dùng vẫn chuộng những chiếc loa thông minh của Amazon và Google hơn.
21 Tháng Năm 2018
Khoảng giữa tháng 05/2018, nhóm bảo vệ người tiêu dùng Digital Citizens Alliance cho biết, các nội dung tuyên truyền khủng bố vẫn xuất hiện tràn lan trên Facebook, YouTube, Instagram và Google+.
21 Tháng Năm 2018
Khoảng giữa tháng 05/2018, tiếp sau Apple và Samsung, Google cũng đã công bố dự án về thiết bị kính thực tế tăng cường AR không dây mới, có tên gọi chưa chính thức là “Google A65”.