Những công nghệ pin điện thoại "kỳ lạ" trong tương lai

(ĐSPL)- Pin năng lượng sương mù, pin dẻo thậm chí là pin sạc từ phân người là những phát minh độc đáo của các nhà khoa học trong công nghệ pin tương lai.

Pin năng lượng sương mù

Công nghệ pin mới này đang được các nhà khoa học tại MIT nghiên cứu và đã có những thành công bước đầu trong việc tìm ra cách để hấp thụ năng lượng từ sương trong không khí.

Thiết bị tạo ra điện năng này sử dụng các tấm kim loại phẳng xen kẽ để tạo ra điện từ các hạt sương nước trong không khí. Thử nghiệm ban đầu của các nhà nghiên cứu cho thấy thiết bị này có thể sản xuất một lượng nhỏ năng lượng khoảng 15 picowatt (~1,5 x 10-11 W). Theo Nenad Milijkovic, người đứng đầu dự án này thì bạn có thể tạo ra mức năng lượng khoảng 1 microwatt.

Một bộ sạc có kích thước cỡ chiếc máy tính xách tay 17 inch sử dụng nguyên tắc tạo điện như vậy có thể sạc đầy pin điện thoại trong vòng 12 giờ. Lượng điện tạo ra trong nghiên cứu bước đầu không phải là quá lớn, chắc chắn không thể thay thế được các nguồn điện hiện nay. Nhưng nguồn điện dạng này sẽ rất quan trọng và cần thiết ở những nơi hẻo lánh, hoang dã. Trong tương lai, một khi nguồn tài nguyên cạn kiệt thì các pin năng lượng dạng này sẽ dần phổ biến.

Pin nước tiểu

Quỹ Bill Gates Foundation đã tài trợ cho nghiên cứu của Bristol Robotic Laboratory để tạo ra pin có thể cung cấp năng lượng điện nhờ nước tiểu. Đây là công nghệ pin rất lạ và được đánh giá là cực kỳ tiềm năng trong tương lai.

Về nguyên lý hoạt động, pin nước tiểu (Urine powered battery) sử dụng một tế bào vi sinh vật Microbial Fuel Cell để thu thập nước tiểu, sau đó phá vỡ các hợp chất bên trong và tạo ra năng lượng.

Pin dẻo

Giới công nghệ đã từng chứng kiến sự ra đời của những mẫu smartphone có màn hình cong như Galaxy Round của Samsung hay LG G Flex. Tuy nhiên, từ đó đến nay, vẫn chưa có một thiết bị nào có màn hình dẻo thực sự ra đời. Khó khăn của việc sản xuất những chiếc smartphone dẻo thực chất không đến từ khả năng uốn cong của màn hình. Trở ngại lớn nhất mà các nhà sản xuất gặp phải chính là việc tạo ra những viên pin dẻo cho những mẫu điện thoại đó.

Chính bởi điều này mà cả LG, Samsung và Nokia đều đang có những nghiên cứu nhằm cho ra đời một công nghệ pin mới của tương lai, những mẫu pin có khả năng uốn dẻo.

Trong số 3 nhà sản xuất kể trên, Samsung có vẻ là người đang dẫn đầu cuộc đua với những thành công nhất định trong việc phát triển công nghệ của riêng mình. Theo những ghi nhận tại triển lãm InterBattery 2014, Samsung dường như đã đạt được những thành tựu quan trọng trong việc biến đổi cấu trúc vật liệu để có thể tạo nên được một nguyên mẫu pin với khả năng uốn dẻo. Tuy vậy, theo phân tích của các chuyên gia, khả năng uốn cong của pin vẫn chưa thực sự hoàn hảo khi dưới áp lực bẻ cong, các tế bào (cell) pin vẫn bị ảnh hưởng không nhỏ.

Bên cạnh Samsung, một đơn vị khác là Viện nghiên cứu công nghệ New Jersey ( NJIT ) cũng đã đạt được những thành công nhất định trong việc tạo ra pin từ các ống nano carbon. Với công nghệ được phát triển bởi NJIT, vật liệu làm nên những viên pin chỉ đơn giản là một loại nhựa linh hoạt, theo cấu trúc các ống nano carbon. Cực âm, cực dương, và thậm chí cả điện năng được tạo thành từ các hạt nano này. Các hạt nano siêu nhỏ đóng vai trò như các phần tử hoạt năng – tương tự như trong các loại pin lithium-ion. Người dùng có thể uốn cong, gập lại mà không hề làm ảnh hưởng đến sự hoạt động của pin.

Sạc đầy pin điện thoại chỉ với 30S

Tuổi thọ, trạng thái, độ bền và tốc độ sạc luôn là một trong những tiêu chí quan trọng nhất để đánh giá chất lượng của một viên pin. Những điều này lại càng quan trọng hơn nếu xét đến điện thoại di động và tablet, những thiết bị có tốc độ ngốn pin vô cùng khủng khiếp. Tới đây, một trong những điều này có thể sẽ được giải quyết với công nghệ đang được phát triển bởi StoreDot, một hãng công nghệ có trụ sở Israel.

Theo lời giới thiệu của StoreDot, công nghệ của họ sẽ cho phép việc sạc đầy pin điện thoại chỉ trong vòng vài giây và sạc đầy pin cho xe hơi chỉ trong vòng vài phút.

Không đưa ra quá nhiều thông tin về sản phẩm của mình, những gì mà giới công nghệ biết về nghiên cứu của StoreDot chỉ nằm ở việc sử dụng công nghệ nano để tạo ra các phân tử nhân tạo. Theo miêu tả của StoreDot, công nghệ mới sẽ giúp cho những viên pin có khả năng nạp và xả nhanh như những miếng bọt biển ngậm hút nước ra đời. Những viên pin mới sẽ có độ dày mỏng hơn và chỉ mất 30 giây để sạc xong pin cho một chiếc điện thoại. Tuy vậy, do mới chỉ hoàn toàn các công đoạn thử nghiệm bước đầu, ít nhất phải đến năm 2016, công nghệ mà StoreDot phát triển mới có thể được đưa vào áp dụng trong thực tế.

Âm thanh sẽ giúp tạo ra năng lượng

Các nhà nghiên cứu ở LonDon (Vương quốc Anh) đã cho ra đời một công nghệ mới với sử dụng âm thanh làm nguồn phát ra năng lượng. Theo miêu tả của những nhà khoa học này, họ sẽ sử dụng kẽm oxit để chuyển đổi các rung động âm thanh thành năng lượng điện.

Đây là phát minh xuất phát từ ý tưởng của các nhà khoa học đến từ đại học Queen Mary. Tại đây, các nhà khoa học đã chứng minh việc chơi nhạc có thể làm tăng hiệu suất của các tấm pin năng lượng mặt trời.

Với công nghệ sạc pin bằng âm thanh, nhóm nghiên cứu lợi dụng một đặc tính của kẽm oxit, đó là khả năng tạo ra điện áp khi bị kéo căng hoặc đè nén. Lúc này, năng lượng từ chuyển động sẽ được biến đổi và chuyển sang năng lượng điện thông qua sự xuất hiện của các thanh nano. Chính tác động của âm thanh sẽ là chất xúc tác trực tiếp cho quá trình biến đổi đó. Đây cũng chính là nguồn tạo ra năng lượng cho những viên thế hệ pin mới của tương lai.

Sẽ có thể sạc pin điện thoại từ phân người

Trong tương lai, những chiếc điện thoại hay máy tính bảng của bạn có thể được sạc đầy bởi nguồn năng lượng sinh ra từ phân người, nước tiểu và các loại chất phế thải khác.

Theo một kết quả nghiên cứu của trường đại học Đông Anglia (UEA – Các tiểu vương quốc Ả rập thống nhất), năng lượng dành cho những chiếc điện thoại di động hoàn toàn có thể được tạo ra từ phân người.

Nghiên cứu này chỉ ra rằng, trong chất thải của con người và động vật đều có chứa các loại vi khuẩn, người ta có thể sử dụng năng lượng tạo ra từ những con vi khuẩn đó để chuyển hóa thành điện năng. Cụ thể hơn, vi khuẩn sống được là nhờ quá trình trao đổi chất thông qua các chất khoáng của sắt. Trong quá trình này, dòng điện sẽ được tạo ra từ các tế bào và pin sẽ được sạc đầy thông qua quá trình trao đổi chất đó.

Kết quả của nghiên cứu này đã củng cố thêm cơ sở khoa học cho sự ra đời của việc tạo ra điện năng từ chất thải của con người. Trước đó, những chiếc xe bus chạy từ nguồn năng lượng sinh ra bởi chất thải con người cũng vừa mới được một công ty tại Anh quốc đưa vào sử dụng. Bên cạnh phân người, nước tiểu cũng là nguồn điện năng ưa thích của các nhà khoa học.

Đức An (Tổng hợp)