Thiết bị công nghệ cao sẽ không cần pin

Trong tương lai, điện thoại không cần phải sạc điện như thế này. Ảnh: MSNBC

Pin trong điện thoại di động (ĐTDĐ) hoặc máy nghe nhạc MP3 khi bị “chết” thường chỉ gây bất tiện nhỏ, nhưng nó lại tiềm ẩn nguy cơ tiêu diệt sự sống một khi những độc tố trong pin rò rỉ ra môi trường. Theo các nhà nghiên cứu Mỹ, trong tương lai các thiết bị công nghệ cao có khả năng tự cung cấp điện bằng cách chuyển hóa sóng áp lực cơ học thành năng lượng. Nói cách khác, những thiết bị điện tử sử dụng điện năng thấp như máy tính xách tay, máy liên lạc cá nhân (như ĐTDĐ) và một loạt thiết bị tác nghiệp có liên quan đến máy tính của nhân viên thực thi pháp luật, binh sĩ trên chiến trường... sẽ không cần phải sạc pin.

Yếu tố tạo nên viễn cảnh hứa hẹn trên chính là công nghệ “áp điện” - nhắm đến phát triển các thiết bị điện tử tự cung cấp điện mà không cần phải lệ thuộc các nguồn điện thay thế, chẳng hạn pin sạc. Áp điện thực chất là các chất liệu, như pha lê hoặc gốm, có khả năng tạo ra một lượng điện áp đáng kể khi chịu tác động của áp lực cơ học, chẳng hạn lực ấn hoặc ma sát.

Thật ra, hiện tượng áp điện không phải là khái niệm mới. Nó từng được dùng trong các thiết bị định vị vật dưới nước bằng âm thanh trong Thế chiến I và ngày nay được ứng dụng trong bật lửa điện trong xe hơi. Việc ấn nút bật lửa tạo lực tác động lên tinh thể áp điện, qua đó sinh ra dòng điện đủ để phát tia lửa bắt cháy với ga. Ngoài lực ấn, còn có những cơ chế khác có thể tạo ra sóng áp lực để sản sinh năng lượng trong các vật liệu áp điện. Hãy hình dung một chiếc ĐTDĐ tự tạo điện năng không bao giờ cần phải sạc pin, do nó chuyển hóa sóng âm thanh tạo ra bởi người dùng thành nguồn điện để duy trì hoạt động.

Một số sàn nhảy ở châu Âu hiện đang sử dụng vật liệu áp điện để hấp thu và chuyển hóa năng lượng từ những bước nhảy thành điện năng thắp sáng hệ thống đèn trong hộp đêm. Một phòng tập thể hình ở Hồng Công đang áp dụng công nghệ áp điện để biến đổi năng lượng từ người tập thành điện năng để chiếu sáng và chơi nhạc. Cũng ứng dụng công nghệ áp điện, mới đây, các nhà khoa học Israel loan báo đầu năm tới họ sẽ khánh thành “con đường tạo năng lượng” đầu tiên trên thế giới. Con đường dài 1,6 km này khai thác chuyển động của xe hơi để tạo ra điện năng cung cấp ngược lại cho những chiếc xe khác. Khi chạy trên tuyến đường tạo năng lượng, xe cộ sẽ tạo lực ma sát lên hàng ngàn tinh thể áp điện li ti được gắn trên mặt đường, qua đó tạo ra năng lượng. Sau khi cung cấp cho xe cộ, lượng điện năng còn lại sẽ được hòa vào lưới điện quốc gia hoặc dùng để chiếu sáng công cộng.

Kỹ sư hóa học Tahir Cagin của Đại học Texas A&M và đồng nghiệp ở Đại học Houston đang nghiên cứu vật liệu áp điện ở cấp độ nano trong nỗ lực hướng đến việc sáng chế ĐTDĐ và các thiết bị công nghệ cao cầm tay tự tạo ra năng lượng hoạt động. Nhóm của Cagin phát hiện một loại vật liệu áp điện có thể tăng gấp đôi hiệu suất năng lượng khi được chế tạo ở qui mô cực nhỏ - dày khoảng 21 nanomét (sợi tóc của người dày khoảng 100.000 nanomét).

TUYẾT HỒNG
(Theo MSNBC) 

Nhật khai thác năng lượng bước chân Hành khách ở trạm tàu điện Tokyo bước chân trên tấm áp điện tạo ra điện năng. Ảnh: Getty Images Trung tuần tháng 12 vừa qua, hai trạm tàu điện đông khách nhất ở Tokyo đã lót thử nghiệm một loại thảm đặc biệt dưới sàn cửa soát vé. Mỗi lần có người bước chân lên, những tấm thảm vuông vứt màu trắng xám sẽ sinh ra động năng. Dạng năng lượng này sau đó được chuyển hóa và dự trữ lại dưới dạng điện năng. Theo Công ty đường sắt Đông Nhật Bản (JR East), bình quân mỗi ngày có khoảng 400.000 lượt người sử dụng trạm tàu điện Tokyo. Vô số bước chân của họ tạo ra đủ điện năng để thắp sáng các biển quảng cáo xung quanh trạm tàu điện này. Người phát ngôn JR East cho biết thảm lót sàn áp điện được làm bằng nhiều lớp cao su và gốm để hấp thu động năng. Đối diện với trạm Tokyo là trạm tàu điện Shibuya mỗi ngày đón trung bình 2,4 triệu lượt khách. Nhiều người trong số họ đang bước chân lên “thảm tạo năng lượng”, sản phẩm của Công ty Soundpower. Theo Soundpower, khi được lót trên một diện tích sàn lớn và hàng nghìn người bước chân lên thì thảm tạo năng lượng sẽ tạo ra một lượng điện năng rất lớn. Sau khi được lưu trong tụ điện, điện năng sẽ được cung cấp hệ thống chiếu sáng và cổng soát vé của trạm. MAI NGỌC (Theo Telegraph)