Nghiên cứu mới của MIT cho phép tạo ra điện khi đang đi bộ

14:21, 08/01/2016

Nghiên cứu mới của Giáo sư Ju Li tại MIT vừa công bố trên tạp chí Nature Communications cho biết, năng lượng cơ học được chuyển đổi trực tiếp thành điện năng.

Một kỳ công khác từ tổ chức nghiên cứu quyền lực MIT này là hệ thống dựa trên nguyên tắc điện hóa học, được thiết kế để khai thác năng lượng điện trực tiếp từ năng lượng cơ học. Nghiên cứu đã được tìm thấy trong một bài nghiên cứu của giáo sư Ju Li tại MIT, sinh viên tốt nghiệp Soon Ju Choi và Sangtae Kim, cùng bốn thành viên khác, đã được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Ông Li tin rằng hệ thống mới được phát triển nói trên có thể được dùng cho công nghệ thiết bị đeo, vì nó cung cấp kiểu kiến trúc mềm dẻo hơn. Nó có thể chịu được bất kỳ áp lực cơ học nào tác động lên.

Tương đồng với pin Li-ion, sandwich kim loại và polymer tạo ra điện thông qua chức năng uốn cong mà nó thực hiện khi bị lực tác động lên. Và nó rất khác biệt với các phương pháp đã được phát triển trước đó, "hiệu ứng điện ma sát (ma sát cơ bản, giống như hoạt động cọ sát của một quả bóng với một chiếc áo len lông cừu) hoặc áp điện (tinh thể tạo ra điện áp nhỏ khi bị uốn cong hoặc bị nén)". Và nó cũng có những hạn chế riêng, chỉ hoạt động một cách hiệu quả bằng máy móc có khả năng hoạt động như một nguồn chuyển động ở tần số cao. Đáng buồn là con người chúng ta lại không có đủ năng lực vật lý, và đó cũng là lý do chúng ta tạo ra máy móc.

Hệ thống điện bao gồm các hợp kim lithium trong mẫu hai tấm mỏng giống như các điện cực, kẹp với một polyme xốp ngâm với chất điện lỏng và truyền dẫn một cách hiệu quả các ion giữa hai tấm kim loại. Nó giống như một tế bào nhiên liệu hoặc pin, giúp bạn có được một nguồn pin sạc không giới hạn, một lợi ích rất lớn cho điện thoại thông minh đang hấp hối của bạn.

Bây giờ, để tạo ra điện, bạn chỉ cần uốn cong hệ thống và các ion lithium sẽ bắt đầu chảy qua các polymer do sự chênh lệch áp suất tạo ra trong hợp chất, kèm theo một điện áp trái chiều trong các mạch điện bên ngoài giữa hai nút thắt. Điện hiện bắt đầu chảy trong các mạch điện bên ngoài có thể được sử dụng cho các thiết bị điện.

“Hiệu suất tối đa chúng ta có thể kỳ vọng là khoảng 15%”, Li cho biết. Nguyên tắc hoạt động của điện hóa học đã được chứng minh thành công bằng sự hỗ trợ của thiết bị thế hệ đầu tiên được phát triển. Mặc dù, "về nguyên tắc, [hiệu quả] có thể là 100%", ông nói.

Công nghệ điện nêu trên có thể sẽ được sử dụng trong các thiết bị y sinh học và các thiết bị cảm ứng trên bàn phím, vỉa hè và đường phố. Một thiết bị có thể hoạt động như một nguồn điện năng hầu như không giới hạn có thể chứng minh được các tiện ích đáng kể trong môi trường cơ khí và ứng dụng giám sát.

Nguồn năng lượng này dự đoán sẽ được sử dụng trong các thiết bị đeo trên đầu gối hay khuỷu tay trong một vài năm tới.

Tìm hiểu thêm thông tin chi tiết trên website chính thức của MIT TẠI ĐÂY.