Thiết bị biến đổi động năng từ cơ thể thành điện năng

0 0
0 0
Read Time:3 Minute, 59 Second

Ngày nay, khi khoa học và công nghệ đã có nhiều điều kiện nghiên cứu phát triển hơn, các nhà nghiên cứu càng tìm ra được những thứ mới mẻ để tối ưu hóa cuộc sống của con người. Trong đó, các sáng kiến, phát minh về năng lượng chưa bao giờ dừng lại. Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển thành công một thiết bị có thể tạo ra điện năng từ chuyển động cơ thể con người. Thiết bị này hoạt động trên nguyên lý khai thác sự tích điện do ma sát. Với thiết bị này, một ngày nào đó chúng ta có thể sạc pin điện thoại hay các thiết bị khác mà không cần phải bất kỳ ổ cắm điện nào.

Nguyên lý động năng biến thành điện năng

Bí mật nằm ở hiệu ứng được gọi là điện ma sát. Đây là điều mà hầu hết chúng ta đã thấy – hoặc cảm nhận – trước đây. Điện ma sát xảy ra khi một vật liệu bị tích điện sau khi tiếp xúc ma sát một vật liệu khác.

Thiết bị mềm dẻo biến chuyển động cơ thể thành điện năng
Thiết bị mềm dẻo biến chuyển động cơ thể thành điện năng

Hầu hết tĩnh điện đều diễn ra theo cách này. Giống như khi bạn ngẫu nhiên chạm vào một người và bạn bị điện giật.  Loại tiếp xúc nhiễm điện này khá khó để biến thành nguồn năng lượng hữu ích. Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về vấn đề này. Thường thì, những chất liệu này khó sản xuất hay không hiệu quả tài chính. Thiết bị vừa mới được phát minh mong đợi sẽ vượt qua được những chướng ngại này.

Thiết bị tạo ra điện năng hoạt động trên hiệu ứng từ đàn hồi

Các chuyên gia tại Mỹ phát triển thiết bị mềm dẻo, không thấm nước. Đặc biệt là có thể gắn trên người để tạo ra năng lượng hiệu quả.

Các kỹ sư sinh học tại Trường Kỹ thuật Samueli thuộc Đại học California Los Angeles (UCLA Samueli), tạo ra thiết bị điện tử sinh học mềm dẻo và linh hoạt có thể sản xuất điện. Thiết bị này chuyển đổi các chuyển động của cơ thể người. Từ gập khuỷu tay đến nhịp đập trên cổ tay, thành điện. Nghiên cứu này mới được đăng trên tạp chí Nature Materials.

Thiết bị này có thể gắn trên người mà vẫn không gây ra cản trở khi hoạt động
Thiết bị này có thể gắn trên người mà vẫn không gây ra cản trở khi hoạt động

Hiệu ứng từ đàn hồi là sự thay đổi mức độ từ hóa của một vật liệu. Khi các nam châm tí hon liên tục bị ép vào rồi kéo ra xa nhau do áp lực cơ học. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra hiệu ứng này có thể tồn tại cả trong những hệ thống mềm và linh hoạt chứ không chỉ hệ thống cứng. Họ sử dụng các nam châm cực nhỏ. Sau đó đặt rải rác trong khuôn silicone mỏng như tờ giấy. Từ đó tạo ra một từ trường thay đổi cường độ khi khuôn chuyển động. Khi cường độ từ trường thay đổi, điện cũng được tạo ra.

Thiết bị mềm dẻo, có thể gắn trên cơ thể con người

“Điểm độc đáo của công nghệ này là cho phép mọi người vận động thoải mái khi thiết bị được gắn vào da. Ngoài ra, vì dựa vào từ tính thay vì điện nên độ ẩm và mồ hôi không làm giảm hiệu quả của nó”, trưởng nhóm nghiên cứu Jun Chen, chuyên gia kỹ thuật sinh học tại UCLA Samueli, cho biết.

Chen cùng đồng nghiệp chế tạo một thiết bị phát điện từ đàn hồi nhỏ, mềm dẻo. Thiết bị được làm từ khuôn silicone với xúc tác bạch kim và các nam châm nano. Sau đó, họ gắn nó vào khuỷu tay của người thử nghiệm bằng một dải silicon mềm, co giãn. Hiệu ứng từ đàn hồi mà họ quan sát được mạnh gấp 4 lần so với các hệ thống cùng kích thước bằng hợp kim cứng. Kết quả, thiết bị tạo ra dòng điện 4,27 mA trên mỗi cm2, hiệu quả gấp 10.000 lần so với thiết bị tốt thứ hai.

Thực tế, vật phát điện từ đàn hồi nhạy đến mức có thể chuyển đổi sóng mạch trong cơ thể người thành tín hiệu điện. Đồng thời hoạt động như một máy đo nhịp tim chống nước và tự cung cấp năng lượng. Lượng điện sinh ra cũng có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị đeo trên người khác. Ví dụ như cảm biến mồ hôi hoặc nhiệt kế.

Happy
Happy
0 %
Sad
Sad
0 %
Excited
Excited
0 %
Sleepy
Sleepy
0 %
Angry
Angry
0 %
Surprise
Surprise
0 %

Average Rating

5 Star
0%
4 Star
0%
3 Star
0%
2 Star
0%
1 Star
0%

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

+ 70 = 74