Phát Minh Sợi Chỉ Carbon Sinh Điện Khi Kéo Dãn

30 Tháng Tám 20179:00 CH(Xem: 1897)
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.

57Vote
41Vote
30Vote
21Vote
10Vote
4.69
Gửi ý kiến của bạn
Tắt
Telex
VNI
Tên của bạn
Email của bạn
Tạo bài viết
19 Tháng Giêng 2019
Trong những năm qua, không thiếu các vụ rò rỉ dữ liệu lớn. Tuy nhiên, vụ rò rỉ mới có thể gây bất ngờ bởi quy mô của nó. Được đặt tên là "Collection #1", đây là vụ rò rỉ dữ liệu lớn nhất tính theo quy mô với 772,904,991 email và 21,222,975 mật mã đã bị chia sẻ công khai trên Internet.
19 Tháng Giêng 2019
Khoảng giữa tháng 01/2019, Netflix bất ngờ tăng giá các gói streaming của hãng từ 13-18% so với chi phí hiện hành. Đây là mức tăng giá cao nhất từ trước tới nay, từ khi Netflix ra mắt vào năm 2007 và được áp dụng tại Mỹ. Hiện chưa biết Netflix có áp dụng tăng giá tại thị trường khác hay không.
18 Tháng Giêng 2019
Người dân Trung Quốc hiện đã có thể biết được ai đang vô công rồi nghề hoặc có vấn đề với tài chính ở quanh họ. "Deadbeat Map", một ứng dụng mini của WeChat, sẽ cho biết vị trí của những "lão lại", từ ngữ được nhà chức trách sử dụng để chỉ những cá nhân không thể trả nợ và bị đưa vào danh sách nợ xấu. Khi mở WeChat, người dùng có thể thấy những cá nhân mang nợ xấu nếu họ ở trong phạm vi 500 mét. Chương trình đang được thử nghiệm tại Thạch Gia Trang, thủ phủ Hà Bắc.
18 Tháng Giêng 2019
Tính đến tháng 01/2019, ở Mỹ, các bệnh viện cùng phối hợp và liên kết với nhau để chung tay thành lập một công ty sản xuất thuốc không lợi nhuận có tên Civica Rx. Được biết, Civica Rx được công bố vào đầu năm 2018, và từ đó đã có rất nhiều các bệnh viện trên toàn nước Mỹ hứng thú với dự án. Hiện đã có hơn 250 bệnh viện đồng ý tham gia, mục tiêu của tổ chức là làm giảm giá và làm giảm cả sự khan hiếm của các thuốc generic đang có trên thị trường.
18 Tháng Giêng 2019
Tính đến tháng 01/2019, cuộc chiến bằng sáng chiến giữa Apple và VirnetX đã dần đi đến hồi kết sau khi Apple kháng kiện bất thành, phải chịu khoảng phạt lên đến 440 triệu USD. Trong năm 2018, Apple được lệnh phải bồi thường vì đã vi phạm các giấy phép về kết nối LTE an toàn được sử dụng trong nhiều ứng dụng iOS, bao gồm cả FaceTime.
18 Tháng Giêng 2019
Vì Trái Đất quay quanh trục của nó, nên các ngôi sao trông có vẻ như đang quay xung quanh một đài quan sát trên Đảo Tenerife của quần đảo Canary. Tất nhiên, các vòng cung đồng tâm đầy màu sắc được vẽ ra bởi các ngôi sao, thực ra tập trung ở Cực Bắc của Trái Đất.