Phát Minh Ra “Pin Origami” Có Thể Co Giãn Theo Thiết Bị

Các nhà nghiên cứu đã tìm cách chế tạo ra loại pin có thể kéo giãn dùng cho đồng hồ thông minh và các thiết bị điện tử mang mặc. Đây là một nghiên cứu của trường đại học Arizona, Tempe, với ý tưởng dựa trên trò chơi xếp giấy Origami.

Theo đó, thỏi pin có thể giãn ra đến 150% so với kích thước ban đầu mà vẫn có thể cấp đủ điện cho thiết bị. Theo chia sẻ của nhóm nghiên cứu đến từ khoa Kỹ thuật Cơ khí và Hàng không Không gian, ý tưởng cho loại pin mới bắt đầu khi họ được trò chuyện với một nghệ sĩ xếp giấy về những kiểu gấp nổi tiếng trong bộ môn nghệ thuật Origami.

Trong số đó, có một kiểu gấp gọi là Miura-ori, thường được dùng để gấp các mảnh giấy lớn thành hàng loạt các tam giác nhỏ, vốn đã được vận dụng để giúp gói gọn các tấm pin mặt trời to lớn trên tàu không gian.

Khi sử dụng nguyên lý Origami để tạo ra các thiết bị điện tử, tồn tại một vấn đề là nó sẽ khiến các bề mặt không đều, do đó khó tích hợp với các thiết bị điện tử khác. Giải pháp được đưa ra là sử dụng một biến thể của Origami với tên gọi Kirigami để tạo ra thỏi pin kéo giãn.

Cụ thể, Origami truyền thống chỉ sử dụng các nếp gấp để tạo ra cấu trúc, trong khi Kirigami dùng cả 2 phương pháp là gấp và cắt. Kỹ thuật tạo hình mới khiến cho bề mặt cấu trúc đều nhau ngay cả khi kéo giãn.

Thỏi pin sẽ được làm bằng một loại vữa, có chứa Graphite và Lithium Cobalt dioxide, kết hợp cùng nhau có thể lưu trữ và giải phóng điện. Vữa sẽ được phủ lên các lá nhôm, và kỹ thuật tạo hình Kirigami được áp dụng để gấp và cắt các lá nhôm thành những hình dạng gấp khúc có thể kéo giãn.

Thử nghiệm cho thấy thỏi pin có thể làm hoạt động chiếc đồng hồ Samsung Gear 2 sau khi được kéo giãn. Thỏi pin cũng có thể dễ dàng được may vào các vòng đeo tay, gợi lên ý tưởng nó có thể được dùng trong các thiết bị mang mặc.

Bên cạnh đó, một nhóm nghiên cứu khác tại đại học Arizona cũng đã phát triển thành công phiên bản có thể kéo giãn đến 300% so với kích thước ban đầu. Trong đó, vật liệu lưu trữ năng lượng được xếp chồng lên nhau giữa các tấm cao su silicon. Hơn nữa, nó có thể tương thích với các công nghệ sản xuất thương mại sẵn có.

Các nhà nghiên cứu hiện đang tìm cách tạo ra các kiểu gấp Origami tỷ lệ hiển vi, nhằm kết hợp những thỏi pin kéo giãn được với các mạch điện tử siêu nhỏ. Loại pin kéo giãn mới sẽ tạo cơ hội cho các thiết bị điện tử dẻo, đeo được, xuất hiện trên thị trường trong tương lai gần.