CHLB ĐỨC – Từ quang điện tích hợp đến siêu bề mặt quang học và tai nghe thông minh: Các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT – Karlsruhe Institute of Technology) giới thiệu những điểm nổi bật về công nghệ trên nền tảng Future Hub (1) và tại gian hàng Energy Solutions stand ở Hội chợ thương mại Hannover Messe 2025.
(1) Future Hub: là nền tảng quan trọng nhất thế giới, để trao đổi giữa các viện nghiên cứu và ngành công nghiệp với mục đích chuyển giao các dự án nghiên cứu thành các ứng dụng công nghiệp. Trọng tâm là tối ưu hóa quy trình và các công nghệ mới như công nghệ lượng tử.

Từ mạng lưới thông minh và điều khiển thiết bị, tái chế trực tiếp điện cực pin đến công nghệ làm mát và sưởi ấm bền vững, viện KIT sẽ giới thiệu các giải pháp cho nhiều vấn đề tại hội chợ Hannover Messe 2025. Khách thăm có thể tham quan tại các công ty khởi nghiệp đầy triển vọng và các ví dụ về sự tham gia của sinh viên.

Sự tham gia sáng tạo của các kỹ sư trẻ
Giáo sư Jan S. Hesthaven, Chủ tịch viện KIT đã nói rằng: “Những bất ổn về địa chính trị, quá trình chuyển đổi năng lượng và biến đổi khí hậu – nước Đức, châu Âu và thế giới đang phải đối mặt với những vấn đề hiện hữu. Tại viện KIT, mục tiêu của chúng tôi là tìm ra câu trả lời cho những vấn đề này thông qua nghiên cứu của mình. Chúng tôi đang giới thiệu một số giải pháp tại hội chợ Hannover Messe 2025. Chúng tôi đang trình bày các công nghệ hướng đến tính bền vững cao hơn, các ý tưởng về năng lượng thay thế và sự tham gia sáng tạo của các kỹ sư trẻ. Điều này có thể thực hiện được, nhờ sự hợp tác nghiên cứu chặt chẽ và một số nhà khoa học xuất sắc nhất trên khắp thế giới”.

Viện KIT tại Future Hub (hall 2, stand B35)
“KIT. Place for the Future. Since 1825” – nhân dịp kỷ niệm 200 năm thành lập, viện KIT tự giới thiệu mình là nơi cho tương lai. Trọng tâm là sự đa dạng và tác động xã hội của nghiên cứu, giảng dạy và đổi mới, cũng như sự tham gia của sinh viên tại viện KIT.

Siêu bề mặt quang học cho các thành phần quang học nhỏ gọn và đa chức năng
Các cấu trúc nano nhỏ có thể điều khiển ánh sáng. Với các lớp cấu trúc nano được thiết kế đặc biệt, có thể sản xuất các thành phần quang học nhẹ, nhỏ gọn và đa chức năng. Ví dụ, chúng phù hợp để tập trung ánh sáng, tạo ra ánh sáng có cấu trúc, tạo ảnh ba chiều hoặc thậm chí thay thế một số thành phần quang học bằng một siêu bề mặt quang học duy nhất. Việc sản xuất siêu quang học như vậy tương thích với các quy trình sản xuất chất bán dẫn tiêu chuẩn và do đó phù hợp để sản xuất hàng loạt.

 

Nền tảng OpenEarables: Tai nghe cảm biến sinh học thông minh
Một nền tảng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) nguồn mở cho phép tai nghe có các cảm biến mở rộng. Những cảm biến này ghi lại các thông số về sức khỏe và môi trường với độ chính xác cao. Nền tảng OpenEarables được thiết kế để cải thiện khả năng giao tiếp trong môi trường ồn ào, bảo vệ sức khỏe và tăng cường an toàn nghề nghiệp. Chúng có chức năng hands-free và eyes-free và phù hợp với nhiều ứng dụng. Nghiên cứu, phát triển và ngành công nghiệp có thể điều chỉnh và mở rộng nền tảng công nghệ AI theo nhu cầu của họ.
(1) Hands-free và eyes-free: chế độ rảnh tay và rảnh mắt, là công nghệ, thiết bị, hoặc tính năng liên quan đến việc không cần sử dụng tay và mắt khi thực hiện một tác vụ nào đó. Ví dụ: Chế độ rảnh tay chỉ đơn giản là kết nối qua Bluetooth với hệ thống âm thanh của ô tô; Rảnh mắt thông qua ứng dụng ra lệnh bằng giọng nói cho điện thoại thông minh.

Phòng thí nghiệm nhiệt ZEco (ZEco Thermal Lab): làm mát và sưởi ấm bền vững
Quang phổ ứng dụng có thể dành cho các công nghệ làm mát và sưởi ấm, do phòng thí nghiệm ZEco phát triển, từ làm mát vi mô cho thiết bị điện tử và các hệ thống điều hòa không khí lớn. Các công nghệ này dựa trên công nghệ làm mát trạng thái rắn, sử dụng hiệu ứng đàn hồi: một số vật liệu có thể nóng lên và nguội đi khi chịu ứng suất cơ học và giải phóng. Điều này cho phép chuyển đổi trực tiếp năng lượng cơ học thành năng lượng nhiệt, mà không cần các phương tiện trung gian như khí hoặc chất lỏng. Điều này làm cho các công nghệ của phòng thí nghiệm ZEco không phát khí thải và do đó đặc biệt bền vững.

KITTEN: Thử nghiệm hiệu quả năng lượng trong các cơ sở nghiên cứu lớn
Nhằm giúp cho các cơ sở nghiên cứu lớn, đặc biệt là máy gia tốc hạt (2), tiết kiệm năng lượng hơn và do đó bền vững hơn, viện KIT đã thành lập phòng thử nghiệm KITTEN. Nó kết hợp vật lý và công nghệ năng lượng để phát triển và thử nghiệm các giải pháp liên ngành từ cấp độ thành phần đến cấp độ hệ thống. Các cơ sở sử dụng nhiều năng lượng như: trung tâm dữ liệu, bệnh viện và nhà máy trong ngành công nghiệp thép hoặc hóa chất, sẽ được hưởng lợi từ kết quả thử nghiệm.
(2) Particle accelerators: là máy dùng để tăng tốc các hạt tích điện lên năng lượng cao, được sử dụng trong các thí nghiệm vật lý hạt.

Engineers Without Borders (EWB): Các dự án hợp tác phát triển
Một ví dụ về sự tham gia đa dạng của sinh viên tại viện KIT là nhóm kỹ sư EWB. Trong 20 năm, nhóm đã thực hiện nhiều dự án kỹ thuật khác nhau tại các khu vực bất lợi về kinh tế, xã hội hoặc chính trị để tạo ra những góc nhìn mới cho người dân. Đến nay, tổng cộng 1.500 thành viên đã thực hiện gần 40 dự án tại 13 quốc gia và quyên góp được 2,5 triệu Euro. Các dự án giải quyết vấn đề giáo dục, nước, năng lượng, sức khỏe và cơ sở hạ tầng. Viện KIT hỗ trợ nhóm EWB bằng kiến ​​thức, lời khuyên và ý tưởng.

Viện KIT tham gia trưng bày tại gian hàng Energy Solutions (hall 13, gian hàng C76 stand)
“Powering the Future – Innovative Energy Solutions” (tạm dịch là ‘Cung cấp năng lượng cho tương lai – Giải pháp năng lượng sáng tạo’) là phương châm của viện KIT khi nói đến các giải pháp cho hệ thống năng lượng bền vững, có khả năng chống chọi với tương lai. Tại gian hàng Energy Solutions, trọng tâm là năng lượng điện. Các chủ đề khác bao gồm mạng lưới thông minh của các thiết bị và tái chế tiết kiệm năng lượng và chi phí của vật liệu pin.

RAZO: mạng lưới thông minh và điều khiển thiết bị
Hệ thống quản lý năng lượng RAZO tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo và giúp khách hàng sử dụng điện cũng là nhà sản xuất tối ưu hóa chi phí của họ. Với hệ thống RAZO, xe điện, pin và máy bơm nhiệt được kết nối mạng và kiểm soát một cách thông minh. Điều này cho phép khách hàng sử dụng tối ưu lượng điện quang dư thừa của riêng họ và mua thêm điện khi giá rẻ nhất. Hơn nữa, hệ thống RAZO đang thực hiện một dự án thí điểm cho một nhà máy điện ảo, với mục đích kết nối mạng các nguồn năng lượng phi tập trung thành một hệ thống toàn diện.

Quang điện: bề mặt sử dụng kép và pin năng lượng mặt trời hữu cơ
Việc sử dụng năng lượng mặt trời có thể kết hợp với nông nghiệp, mặt tiền tòa nhà hoặc các bề mặt kín khác – ví dụ, bằng cách tích hợp quang điện vào lớp vỏ ngoài của nhà kính. Các tế bào quang điện hữu cơ lý tưởng để tích hợp vào các tòa nhà hàng ngày và để sản xuất quy mô lớn tiết kiệm chi phí. Viện KIT đã phát triển các loại mực bán dẫn chuyên dụng và thân thiện với môi trường để sản xuất các tế bào quang điện hữu cơ từ nước hoặc cồn và vận hành một nền tảng nghiên cứu tự động kết hợp tổng hợp mực, lắng đọng lớp và đặc tính.

LeMoStore: bộ chuyển đổi và lưu trữ năng lượng trong một hệ thống duy nhất
Bộ biến tần và hệ thống lưu trữ đều cần thiết để tích hợp năng lượng tái tạo vào lưới điện. Dự án LeMoStore (lưu trữ năng lượng mô-đun được tối ưu hóa trọn đời) kết hợp cả hai chức năng trong một hệ thống duy nhất. Các mô-đun pin tích hợp không nhất thiết phải giống hệt nhau về mặt cấu trúc. Điều này có nghĩa là có thể sử dụng các loại pin đã qua sử dụng khác nhau. Việc phân bổ chiến lược công suất sạc và xả giúp tối ưu hóa tuổi thọ pin và giảm dung lượng lưu trữ được lắp đặt. Điều này sẽ giúp triển khai các hệ thống tiết kiệm và bền vững.

DiRecFM: Tái chế trực tiếp điện cực pin
Do tình trạng khan hiếm các kim loại như lithium, coban và niken, được sử dụng trong pin lithium-ion, nên các yêu cầu về tính hiệu quả để tái sử dụng đang được ưa chuộng. Việc tái chế trực tiếp các điện cực pin đặc biệt bền vững. Trong quá trình này, các vật liệu hoạt động được thu hồi bằng các quy trình nhẹ nhàng, duy trì chức năng của chúng và được đưa trực tiếp trở lại quá trình sản xuất pin. Các nhà nghiên cứu trình bày một khái niệm cơ điện tử, trong đó vật liệu hoạt động của anode được phủi bỏ khỏi lá đồng bằng bàn chải.

Để xem các tin bài khác về “Quang điện”, vui lòng nhấn vào đây.

 

Nguồn: Hannover Messe

Lưu ý: 

Để xem và khai thác hiệu quả nội dung của video clip nói trên (từ YouTube/ một dịch vụ của Google), Quý vị có thể thực hiện các bước sau:
1. Nếu tốc độ internet nhanh, có thể mở chế độ xem toàn màn hình bằng cách nhấn vào khung [ ] tại góc phải (phía dưới góc phải của video)
2. Chọn chế độ hình ảnh tốt nhất của đoạn video, hãy click vào hình bánh xe răng cưa và chọn chất lượng cao hơn (hoặc HD) theo ý muốn
3. Để hiển thị nội dung phụ đề, nhấn vào nút biểu tượng phụ đề [cc]. Một số video không có chức năng này sẽ không có biểu tượng phụ đề.
4. Quý vị có thể nghe hiểu tiếng Anh và có nhu cầu chia sẻ thông tin đến cộng đồng, hãy hỗ trợ techMAG biên dịch nội dung video và gửi cho chúng tôi để có cơ hội đăng thông tin lên technologyMag.net