Bài học rút ra chính
- Các nhà khoa học đã tạo ra một thiết bị mà một ngày nào đó có thể loại bỏ nhu cầu sử dụng pin riêng trong thiết bị đeo được.
- Sáng chế là một thiết bị mềm và có thể co giãn, chuyển đổi chuyển động thành điện năng và có thể hoạt động trong môi trường ẩm ướt.
- Các nhà nghiên cứu đang chạy đua để tìm ra những cách mới để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử cá nhân.
Thiết bị đeo được tiếp theo của bạn có thể không cần nguồn điện riêng, nhờ những tiến bộ gần đây trong khoa học pin.
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một thiết bị mềm và có thể co giãn, chuyển đổi chuyển động thành điện năng và có thể hoạt động trong môi trường ẩm ướt. Sáng chế hứa hẹn cung cấp năng lượng cho các thiết bị đeo được, sạc chúng một cách tự nhiên mà không cần nguồn điện bên ngoài. Đó là một phần của nỗ lực ngày càng tăng nhằm tìm ra những cách mới để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử cá nhân.
"Pin chủ yếu cho thiết bị điện tử cá nhân là pin lithium-ion, là loại pin có thể sạc lại tốt nhất trong khoảng ba mươi năm", Bingqing Wei, Giám đốc Trung tâm Tế bào Nhiên liệu và Pin tại Đại học Delaware, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. Wei không tham gia vào nghiên cứu mới.
"Tuy nhiên, pin Li-ion ngày nay gặp phải các vấn đề về an toàn và dung lượng hạn chế", Wei nói thêm.
Sạc căng
Các nhà khoa học của Đại học Bang North Carolina hy vọng phát minh mới của họ có thể giải quyết một số hạn chế của công nghệ pin hiện tại. Trái tim của chiếc máy thu năng lượng mà họ tạo ra là một hợp kim kim loại lỏng của gali và indium. Theo một bài báo được xuất bản gần đây, hợp kim này được bao bọc trong một hydrogel - một loại polyme đàn hồi, mềm, trương nở với nước.
"Năng lượng cơ học - chẳng hạn như động năng của gió, sóng, chuyển động của cơ thể và rung động từ động cơ - rất dồi dào", Michael Dickey, một trong những tác giả của bài báo, cho biết trong một bản tin. "Chúng tôi đã tạo ra một thiết bị có thể biến loại chuyển động cơ học này thành điện năng. Và một trong những thuộc tính đáng chú ý của nó là nó hoạt động hoàn hảo dưới nước."
Các nhà nghiên cứu đang thực hiện một dự án khác để cung cấp năng lượng cho các thiết bị đeo được bằng cách tăng sản lượng điện của máy gặt.
Cải tiến về Pin
Các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới đang chạy đua để tìm ra những cách mới để cung cấp năng lượng cho thiết bị điện tử, Chibueze Amanchukwu, giáo sư kỹ thuật phân tử tại Đại học Chicago, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. Một cách tiếp cận là tăng mật độ năng lượng của pin để tăng tuổi thọ pin.
"Các dự án này tập trung vào việc thay thế than chì trong pin bằng silicon và kim loại lithium", Amanchukwu nói. "Để giải quyết những lo ngại về an toàn, các nhà nghiên cứu như tôi quan tâm đến việc thay thế hoàn toàn các chất lỏng dễ cháy và nguy hiểm trong pin bằng các phiên bản trạng thái rắn không cháy."
Những cải tiến trong công nghệ pin có thể tạo ra các thiết bị điện tử cá nhân mới và cải tiến mà ngày nay không thể thực hiện được, Amanchukwu nói.
"Các thiết bị sẽ trở nên an toàn hơn và tồn tại lâu hơn, nghĩa là chúng có thể chơi hoặc hoạt động nhiều hơn", ông nói thêm. "Pin linh hoạt cũng sẽ cho phép các thiết bị cá nhân đeo được phù hợp hơn với cơ thể (hãy nghĩ đến một chiếc Apple Watch thực sự linh hoạt) và có thể cung cấp năng lượng cho 'quần áo thông minh' và các thiết bị IoT thông minh."
Chìa khóa của các công nghệ pin mới là mang lại hiệu suất tốt hơn cho một thiết bị cùng kích thước, Giám đốc điều hành Amionx Jenna King nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email.
"Đây là lý do tại sao chúng tôi thấy rất nhiều công ty cũng tập trung vào việc cải thiện độ an toàn của những loại pin này", King nói thêm. "Về bản chất, pin trở thành một quả bom mạnh hơn trong cùng một gói."
Pin tốt hơn cho một tương lai tốt đẹp hơn
Một loại pin mới sử dụng vật liệu nano silicon thay thế vật liệu cực dương (điện cực âm) điển hình trong pin lithium-ion.
"Điều này cho phép pin mạnh hơn nhiều, nhưng nó cũng có nghĩa là pin có nguy cơ mất an toàn lớn hơn", King nói. "Ngoài ra còn có những tiến bộ trong pin kim loại lithium có thể sạc lại cũng làm tăng mật độ năng lượng. Ngành công nghiệp đang cố gắng khắc phục các vấn đề về vòng đời của những loại pin này cũng như khả năng xảy ra cháy hoặc nổ."
Công nghệ pin trong tương lai có thể giúp giải quyết các vấn đề biến đổi khí hậu, Francis Wang, Giám đốc điều hành của NanoGraf Technologies, một công ty khởi nghiệp về vật liệu pin tiên tiến, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email.
"Pin tốt hơn sẽ cho phép áp dụng xe điện nhiều hơn và nhanh hơn, vì hiệu suất và giá cả đáp ứng nhu cầu chính của người tiêu dùng", Wang nói thêm. "Pin cải tiến cũng sẽ mở ra một kỷ nguyên mới về mật độ năng lượng trên quy mô lưới, nơi pin sẽ giúp cân bằng lưới điện và hỗ trợ lượng khí thải thấp hơn."
