Chất liệu vải mới có thể tạo ra năng lượng từ ánh sáng Mặt trời và sức gió

Các nhà khoa học đang phát triển một loại chất liệu vải mới có khả năng thu thập không chỉ năng lượng mặt trời, mà còn có thể thu được năng lượng cơ học. Chiếc lều du lịch có thể trở thành một nhà máy điện sức gió di động, giúp biến những cơn gió thoảng thành năng lượng điện để sạc các thiết bị điện tử… Chất liệu này vừa được công bố trong tuần san Năng lượng Tự nhiên bởi các kĩ sư tại Viện Công nghệ Georgia, Đại học Chongqing và Viện hàn lâm Khoa học Trung Quốc.

Chiếc lều du lịch có thể trở thành một nhà máy điện sức gió di động, giúp biến những cơn gió thoảng thành năng lượng điện để sạc các thiết bị điện tử,…

“Chúng tôi chế tạo ra một nguồn phát điện có thể ‘gập’ được bằng cách kết hợp các sợi phát điện rắn với các vật liệu rẻ qua các công nghệ dệt đặc biệt.” theo nhà khoa học vật liệu nano Zhong Lin Wang và các đồng nghiệp. “Dựa trên vật liệu sợi polymer siêu nhẹ và giá rẻ, vật liệu tạo năng lượng mới này được chế tạo nhờ vào công nghệ dệt mô-đun mới, hoạt động bằng cách dệt so le các sợi polymer bằng các máy dệt công nghiệp sử dụng con thoi.”

Vật liệu được trình diễn bởi Wang và nhóm nghiên cứu trình diễn rất thoáng khí và bền bỉ, cho phép người mặc cử động tự nhiên, khiến vật liệu này trở thành một ứng cử viên sáng giá cho các thiết bị điện tử mặc được. Chỉ một mảnh vải dài 5cm rộng 4cm trên dưới ánh sáng mặt trời cũng đủ tạo ra dòng điện 0,5 mW. Khi được mặc trên người liên tục cử động, vật liệu này có thể tạo ra năng lượng đủ để chạy một tụ điện công nghiệp với dòng điện lên tới 2V mỗi phút.

“Các mẫu vải đầy màu sắc với nhiều hoa văn đã được đem ra trình diễn.”

Bạn có thể thấy cấu tạo của vật liệu này bên dưới. Vật liệu bao gồm một thành phần quang điện rắn được dệt cùng với các điện cực đồng và một chất liệu khác đóng vai trò tạo ra điện nhờ ma sát. (Wang là nhà khoa học đầu ngành trong lĩnh vực điện ma sát).

Năng lượng tạo ra có thể được sử dụng để sạc các thiết bị công nghệ cũng như tạo ra các phản ứng tách nước để khai thác năng lượng hydrogen.

“Ứng dụng cho vật liệu này không chỉ giới hạn tới các thiết bị công nghệ mặc được. Nó có thể làm vải cho các lá cờ, liên tục tạo ra điện năng thu được từ ánh sáng mặt trời và gió thoảng. Năng lượng tạo ra có thể được sử dụng để sạc các thiết bị công nghệ cũng như tạo ra các phản ứng tách nước để khai thác năng lượng hydrogen. Thêm vào đó, vật liệu vải phát điện này cũng có khả năng phát điện nhờ ánh sáng mặt trời cường độ thấp và gió tạo ra bởi xe hơi di chuyển trong thành phố vào một ngày trời nhiều mây, chứng tỏ khả năng hoạt động trong các môi trường không lí tưởng của vật liệu này.”

Nghiên cứu trên nhấn mạnh rằng vật liệu mới này rất bền và sẵn sàng được áp dụng cho quy mô lớn. Trong tương lai nó có thể là một phần của trang phục chúng ta mặc, vật liệu xây dựng nơi cư trú hay bay phấp phới trên cột cờ, nhưng vật liệu này cũng có thể được sản xuất trên quy mô lớn hơn và có thể phát điện với công suất cao hơn. Liệu chúng ta sẽ thấy những ngọn đồi đầy những chiếc dù làm từ loại vải này? Hiện giờ, tôi chỉ cần sạc được điện thoại của mình là đủ.