Viễn cảnh nạp điện cho những chiếc điện thoại bằng cách vuốt ngón tay trên màn hình hay nạp điện cho tai nghe không dây trong khi đi bộ, đang trở nên hiện thực hơn bao giờ hết.
 |
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Bang Michigan (MSU) đã tạo ra một phương thức mới để thu được năng lượng từ cử động của con người thông qua một thiết bị giống như tấm phim hoạt động như một máy phát điện nano. Với thiết bị này, các nhà khoa học đã vận hành thành công một màn hình cảm biến LCD, một dãy 20 đèn LED, và một bàn phím dẻo - tất cả chỉ bằng cách chạm tay hoặc nhấn ngón tay mà không cần sự hỗ trợ của pin.
Nghiên cứu đột phá này đã được công bố trên tạp chí Nano Energy, cho thấy “chúng ta đang trên đường tiến đến những thiết bị có thể mang theo bên mình được nạp điện nhờ cử động của con người”, theo Nelson Sepulveda, phó giáo sư kĩ thuật điện và máy tính, đồng thời là người đứng đầu dự án nghiên cứu được Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ tài trợ.
“Những gì tôi thấy trước được, khá sớm thôi, là khả năng không phải sạc pin điện thoại cho cả tuần chẳng hạn, vì năng lượng đó sẽ được tạo ra nhờ cử động của bạn”, ông nói.
Tấm phim này được tạo ra từ một phiến silicon (silicon wafer) , trên đó rải những lớp chất liệu thân thiện với môi trường bao gồm bạc, polyimide, polypropylene ferroelectret sao cho mỗi lớp đều chứa các hạt tích điện. Điện năng được tạo ra khi thiết bị này bị nén bởi cơ năng sinh ra từ cử động của người sử dụng.
Thiết bị nói trên có tên máy phát điện nano ferroelectret tương thích sinh học, hay FENG. Nó mỏng như tờ giấy và có thể được tích hợp vào nhiều thiết bị với nhiều kích cỡ. Chẳng hạn, thiết bị được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các đèn LED thì có kích thước cỡ lòng bàn tay, trong khi thiết bị dùng cho màn hình cảm biến thì nhỏ như ngón tay.
Theo các nhà nghiên cứu, những điểm mạnh như gọn nhẹ, mềm dẻo, tương thích sinh học, có khả năng thay đổi kích cỡ, giá thành thấp và hoạt động khỏe có thể khiến FENG trở thành một phương thức mới hứa hẹn trong lĩnh vực thu nhận năng lượng cơ học cho nhiều thiết bị điện tử di động như tai nghe không dây, điện thoại, và nhiều loại màn hình cảm ứng khác.
Đáng chú ý, thiết bị này trở nên mạnh hơn khi được gập lại.
“Mỗi lần gập nhỏ thiết bị là bạn làm tăng điện áp theo cấp số nhân. Bạn có thể bắt đầu với một thiết bị lớn, nhưng khi gập nó lại, lần này rồi lần nữa, thì giờ nó đã nhỏ đi rất nhiều và tạo ra nhiều năng lượng hơn. Lúc này nó có thể đủ nhỏ để đặt vào gót giầy được chế tạo đặc biệt của bạn để tạo ra điện áp mỗi lần gót chân giẫm xuống sàn”, ông nói.
Sepulveda và nhóm của ông đang phát triển công nghệ chuyển điện áp được sinh ra từ gót giầy đến các thiết bị, chẳng hạn như tai nghe không dây.