ÚC – Các nhà nghiên cứu tại đại học công nghệ Queensland (QUT – Queensland university of technology) đã phát triển một loại vật liệu mềm có khả năng chuyển hóa nhiệt cơ thể thành điện năng. Bước tiến này đã mở ra cơ hội cho các thiết bị đeo tay (wearables) (*) tự cung cấp năng lượng và các công nghệ năng lượng bền vững hơn.
(*) Wearables: là thuật ngữ chỉ các thiết bị điện tử đeo tay hoặc gắn trực tiếp trên cơ thể con người. Thay vì cầm tay như điện thoại, các thiết bị này được thiết kế như một món phụ kiện thời trang hoặc một phần của trang phục, có khả năng hoạt động liên tục để thu thập dữ liệu hoặc hỗ trợ người đeo.

Được công bố trên tạp chí khoa học Angewandte Chemie International Edition, nghiên cứu chỉ ra rằng loại hydrogel (*) linh hoạt có thể thu giữ nhiệt lượng dư thừa và chuyển đổi thành điện năng hữu dụng với hiệu suất cao.
(*) Hydrogel: là một loại vật liệu polymer có khả năng giữ nước rất cao, trong đó nước có thể chiếm đến hơn 70% khối lượng nhưng vật liệu vẫn giữ được hình dạng như một khối gel.

Trưởng nhóm nghiên cứu, Giáo sư Zhi-Gang Chen, cho biết khám phá này có thể hỗ trợ cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử đeo tay trong tương lai mà không cần phụ thuộc vào các loại pin truyền thống.

Giáo sư Chen chia sẻ: “Với loại vật liệu này, nhóm nghiên cứu đã chứng minh cách chuyển hóa nhiệt lượng vốn bị lãng phí, như nhiệt cơ thể, thành một nguồn năng lượng thực tế. Đáng chú ý, một thiết bị nhỏ chỉ khoảng 10 mm2 đã có thể tạo ra mức điện áp xấp xỉ 0,46 volt. Dù đây mới là một ví dụ quy mô nhỏ, nó đã cho thấy tiềm năng ứng dụng rất lớn trong thực tế”.

Nghiên cứu được dẫn dắt bởi các nhà khoa học tại đại học QUT bao gồm Giáo sư Chenyang Zhang, Tiến sĩ XiaoLei Shi, Wenyi Chen và Tiến sĩ Qian Liu. Giáo sư Chen cho biết cải tiến này hoạt động bằng cách kiểm soát sự di chuyển của các hạt mang điện qua mạng lưới polyme mềm, cho phép vật liệu tạo ra điện năng một cách hiệu quả từ những chênh lệch nhiệt độ nhỏ, như nhiệt lượng tỏa ra tự nhiên từ cơ thể con người.

Khác với các vật liệu nhiệt điện truyền thống thường cứng, đắt đỏ và khó mở rộng quy mô sản xuất, loại hydrogel mới này có đặc tính mềm, linh hoạt, chi phí thấp và phù hợp để sản xuất hàng loạt, đồng thời vẫn mang lại hiệu suất vượt trội ở nhiệt độ phòng (room temperature) (*).
(*) Room temperature: là một thuật ngữ chỉ mức nhiệt độ thông thường của môi trường không khí trong nhà, nơi con người cảm thấy thoải mái và không cần điều chỉnh bằng các thiết bị làm ấm hay làm mát đặc biệt.

Sự phát triển này có thể thúc đẩy một thế hệ công nghệ mới, bao gồm các thiết bị theo dõi sức khỏe không dùng pin, vải thông minh và dệt may điện tử, các cảm biến tự cấp nguồn, thiết bị internet vạn vật (IoT – internet of things), cùng các hệ thống thu hồi nhiệt dư thừa để chuyển hóa thành năng lượng hữu ích.

Nghiên cứu mới này đóng góp vào chuỗi các công bố khoa học trong vài năm qua của nhóm nghiên cứu do Giáo sư Chen dẫn dắt, tập trung giải quyết vấn đề về lượng năng lượng lớn bị thất thoát dưới dạng nhiệt thải trên trái đất.

Giáo sư Chen nói rằng: “Từ việc cung cấp năng lượng cho các thiết bị đeo tay đến việc giảm phát thải, những công nghệ mới như thế này có tiềm năng thay đổi hoàn toàn cách thu giữ và sử dụng năng lượng trong cuộc sống hàng ngày”.

Để xem các tin bài khác về “Thiết bị đeo”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Electronics Online