TRUNG QUỐC – Một nhóm nghiên cứu do Đại học Công nghệ Thanh Đảo (QUT – Qingdao University of Technology) đứng đầu đã phát triển một lớp màng siêu mỏng, linh hoạt có thể cung cấp năng lượng điện cho các thiết bị đeo thế hệ tiếp theo, bằng nhiệt độ cơ thể và không cần dùng pin.
Công nghệ này có thể sử dụng để làm mát chip điện tử, giúp điện thoại thông minh và máy tính hoạt động hiệu quả hơn.
Công trình nghiên cứu của Giáo sư Zhi-Gang Chen được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Science, ông cho biết bước đột phá này đã giải quyết được vấn đề lớn trong việc tạo ra các thiết bị nhiệt điện linh hoạt, có khả năng chuyển đổi nhiệt của cơ thể thành điện năng.
Cách tiếp cận này có tiềm năng cung cấp nguồn năng lượng bền vững cho các thiết bị điện tử mang trên người, cũng như phương pháp làm mát hiệu quả cho chip.
Cùng với Giáo sư Zhi-Gang Chen, các nhà nghiên cứu của đại học QUT đã đóng góp vào nghiên cứu này bao gồm tác giả đầu tiên Wenyi Chen, Tiến sĩ Xiao-Lei Shi, Tiến sĩ Meng Li, Yuanqing Mao và Qingyi Liu, tất cả đều đến từ Trung tâm nghiên cứu ARC (Asia Research Center) về Sản xuất điện không phát khí thải hướng tới mục tiêu trung hòa carbon, Trường Hóa học và Vật lý QUT và Trung tâm Khoa học Vật liệu QUT.
Các thành viên khác của nhóm nghiên cứu là Ting Liu, Giáo sư Matthew Dargusch và Giáo sư Jin Zou từ Đại học Queensland, và Giáo sư Gao Qing (Max) Lu từ Đại học Surrey.
Giáo sư Zhi-Gang Chen đã nói rằng: “Các thiết bị nhiệt điện linh hoạt có thể được mang trên người một cách thoải mái, nơi chúng có hiệu quả biến sự chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể con người và không khí xung quanh thành điện. Chúng có thể áp dụng trong không gian hẹp, chẳng hạn như bên trong máy tính hoặc điện thoại di động, để giúp làm mát chip và cải thiện hiệu suất.
Giáo sư Zhi-Gang nói tiếp: “Các ứng dụng tiềm năng khác bao gồm thiết bị đeo quản lý nhiệt độ cá nhân – nơi nhiệt độ cơ thể có thể cung cấp năng lượng cho hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí. Tuy nhiên, những vấn đề gặp phải như tính linh hoạt hạn chế, sản xuất phức tạp, chi phí cao và hiệu suất không đủ đã cản trở những thiết bị này đạt được khả năng thương mại.”
Hầu hết các nghiên cứu trong lĩnh vực này tập trung vào nhiệt điện dựa trên vật liệu bismuth telluride (1), được đánh giá cao vì tính chất chuyển đổi nhiệt thành điện, rất lý tưởng cho các ứng dụng công suất thấp như máy theo dõi nhịp tim, nhiệt độ hoặc chuyển động. (1) Bismuth telluride: là một vật liệu bán dẫn dẫn điện tốt, nhưng dẫn nhiệt kém. Nó chủ yếu được sử dụng cho chất bán dẫn, điện tử làm lạnh và phát điện.
Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã giới thiệu một công nghệ tiết kiệm chi phí, để tạo ra màng nhiệt điện mềm dẻo bằng cách sử dụng các tinh thể nhỏ hoặc “chất kết dính nano” tạo thành một lớp bismuth telluride đồng nhất, giúp tăng cả hiệu quả và tính linh hoạt.
Giáo sư Zhi-Gang đã nói rằng: “Chúng tôi đã tạo ra một loại màng phim khổ A4 có thể in được, với hiệu suất nhiệt điện cao kỷ lục, tính linh hoạt, khả năng mở rộng và chi phí thấp, khiến nó trở thành một trong những loại màng phim nhiệt điện linh hoạt tốt nhất hiện nay”.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng “tổng hợp nhiệt dung môi”, một kỹ thuật tạo thành các tinh thể nano trong dung môi ở nhiệt độ và áp suất cao, kết hợp với “in lưới” và “thiêu kết”. Phương pháp in lưới cho phép sản xuất màng quy mô lớn, trong khi thiêu kết làm nóng màng đến gần điểm nóng chảy, liên kết các hạt với nhau.
Nhà nghiên cứu Wenyi Chen cho biết kỹ thuật của họ có thể áp dụng với các hệ thống khác, chẳng hạn như hệ thống nhiệt điện dựa trên chất liệu bạc selenua, có chi phí thấp hơn và bền vững hơn so với các vật liệu truyền thống.
Ông Wenyi Chen cho biết: “Tính linh hoạt của vật liệu này cho thấy khả năng ứng dụng rộng rãi, giúp thúc đẩy công nghệ nhiệt điện phát triển”.
Để xem các tin bài khác về “Điện”, vui lòng nhấn vào đây.
Nguồn: Electronics Online
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
