Hạt nhựa nhỏ tạo nên nguồn điện mới không cần đến pin

Dựa vào nguyên lý điện ma sát, một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã tìm ra cách tối ưu để tạo ra điện tích. Bước đột phá này có thể cung cấp một phương thức không dùng pin để cấp điện cho các thiết bị đeo trên người và các thiết bị khác.

Trong thế giới sản xuất điện sạch, điện hóa ma sát là công nghệ tương đối ít được biết đến. Về cơ bản, nó giống như tĩnh điện, sinh ra năng lượng thông qua ma sát khi hai bề mặt cọ xát vào nhau hoặc bị kéo ra xa nhau. Mặc dù phương pháp này sẽ không bao giờ thay thế được các sáng kiến ​​về năng lượng gió, mặt trời, địa nhiệt và các sáng kiến ​​năng lượng xanh khác vì không thể sản sinh nguồn năng lượng lớn, nhưng lại đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng nhỏ hơn như thiết bị y tế và công nghệ đeo trên người.

Trên thực tế, điện hóa ma sát đã được sử dụng để chế tạo cảm biến phát hiện thủy ngân trong thực phẩm, thiết bị gắn trên cây phát hiện carbon monoxit và thay đổi nhiệt độ để theo dõi các vụ cháy rừng, và một loại sợi đặc biệt có thể biến bất kỳ loại vải nào thành một nhà máy điện thu nhỏ. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Alabama, Hoa Kỳ thậm chí còn chế tạo máy phát điện ma sát giá rẻ từ băng dính hai mặt và màng nhựa.

Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại Brussels, Ôxtrâylia và Hồng Kông đã khám phá ra một bí mật khác về hiệu quả của hiệu ứng ma sát. Sau khi thử nghiệm nhiều loại vật liệu, các nhà khoa học đã tạo ra các hạt nhựa kích thước nano từ melamin và formaldehyde. Kết quả đã phát hiện ra rằng việc trộn các hạt có kích thước khác nhau là chìa khóa sản sinh năng lượng ma sát hiệu quả.

Cụ thể, các hạt lớn hơn có xu hướng tích điện âm trong khi các hạt nhỏ hơn tích điện dương. Thông qua thiết kế một hệ thống được gọi là máy phát điện ma sát nano (TENG) với các hạt nhỏ hơn ở mặt bên này của màng mỏng và các hạt lớn hơn ở mặt bên kia, hệ thống này có thể sản xuất nhiều điện hơn so với các hệ thống ma sát thông thường. Theo đó, hai bề mặt thô ráp được chà xát với nhau để tạo ra điện tích. Tuy nhiên, dòng điện đầu ra được đo trong các thí nghiệm chỉ được ghi lại bằng nanoAmps.

Thực tế là các hạt không bị cọ xát vào nhau cũng có nghĩa là chúng có thể tồn tại lâu hơn, với thử nghiệm cho thấy chúng có thể tồn tại sau 10.000 chu kỳ. Hơn nữa, các hạt có thể được sản xuất không cần dung môi, nên chi phí sản xuất rẻ hơn và chúng có thể được làm mới bằng một lớp phủ bột đơn giản khi chúng bị mòn.

Ignaas Jimidar tại Đại học Vrije Brussel, tác giả chính của nghiên cứu chia sẻ: "Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy những thay đổi nhỏ trong việc lựa chọn vật liệu có thể dẫn đến những cải tiến đáng kể về hiệu quả sản sinh năng lượng. Điều này mở ra những triển vọng mới để sử dụng máy phát điện nano điện ma sát trong cuộc sống hàng ngày, mà không cần phụ thuộc vào các nguồn năng lượng truyền thống".

Vista.gov.vn