Chào mừng đến với Website Khoa Khoa Học Ứng Dụng - Trường Đại Học Tôn Đức Thắng

Tài liệu học tập

Tìm kiếm

Thứ ba, 20 Tháng 9 /2016 15:14

 

Loại vải tổng hợp điện năng từ nắng và gió


160913141508 1 540x360

Một mẩu vải được dệt cùng với các sợi vật liệu đặc biêt để tổng hợp điện năng từ mặt trời và chuyển
Credit: Georgia Tech


Sau nhiều năm nghiên cứu, các nhà khoa học ở Viện Công Nghệ Georgia đã tiến một bước dài trong việc dùng vải để tổng hợp thành điện nhờ vào năng lượng ánh sáng và gió. Việc này đã mở đường phát triển lớp áo bọc có thể tự tổng hợp điện cho các thiết bị như smartphone hay các hệ thống định vị toàn cầu.
GS. Zhong Lin Wang, thành viên hội đồng quản trị của trường công nghệ kỹ thuật và khoa học vật liệu cho rằng: “Loại vải tổng hợp năng lượng này đưa ra giải pháp cho việc nạp điện cho các thiết bị khi đang làm việc ngay trong các ngày có nắng và gió thổi”. Nghiên cứu này đã được báo cáo vào ngày 12 tháng 9 trong tạp chí Nature Energy.
Để chế tạo loại vải này, nhóm của Wang đã sử dụng máy dệt vải thương mại để thêu cùng với các pin mặt trời từ các sợi polymer nhẹ và các sợi phát điện nano. Trong đó sợi phát nano sử dụng tổng hợp hiệu ứng ma sát và cảm ứng tĩnh điện để tạo lượng điện nhỏ từ các chuyển động cơ học như quay, trượt hay dao động.
Wang hình dung rằng loại vải mới có thể được tích hợp vào lều, rèm cửa hay lớp vỏ ngoài của thiết bị nhờ vào kích cở 320 µm được dệt cùng với sợi len. Chúng có tính linh động cao, nhẹ, có thể phù hợp với nhiều công dụng.
Bộ phát điện nano dạng sợi lấy năng lượng mặt trời khi một vài vật liệu nạp điện sau khi chúng ma sát với vật liệu khác. Đối với phần lấy ánh sáng của sợi, nhóm nghiên cứu đã sử dụng anode quang dạng sợi dệt với các sợi khác. Phần chính của sợi được chế tạo từ các vật liệu polymer thông thường để giảm chi phí và thân thiện với môi trường. Các điện cực cũng được chế tạo thông qua quá trình sử lý ít tốn kém, đo đó việc sản xuất qui mô lớn là khả thi.
Trong một thí nghiệm của nhóm, họ đã dùng loại vải cở một tấm giấy văn phòng và đính nó vào một cái que như cây cờ nhỏ. Lăn lá cờ này lên kính ô tô và để cho gió thổi, nhóm đã có thể tạo ra điện khi chạy ô tô vào ngày có mây. Họ đã đo được 2V với tụ điện 2mF trong 1 phút chạy xe khi có ánh nắng và gió. Nhóm nghiên cứu nhận định vải này có khả năng làm việc ngay cả trong môi trường khắc nghiệt.
Trong khi các thử nghiệm gần đây cho thấy rằng loại vải này có thể chịu đựng được việc sử dụng thường xuyên và khắc nghiệt, các nhà nghiên cứu sẽ xem xét tính bền trong thời gian dài. Bước nghiên cứu tiếp theo của nhóm cũng bao gồm tối ưu hóa hơn nữa để laoij vải này có thể sử dụng được trong công nghiệp, cũng như phát triển các bao bì phù hợp để bảo vệ các bộ phận không bị hư hại do mưa và độ ẩm.


Nguyễn Văn Phước (dịch)