Các nhà khoa học chuyển hóa “stress” thành điện năng, tương lai ai cũng có thể phóng điện như Thor?

  •  
  • 759

Tạo ra điện từ nhịp tim có vẻ phi lý cho đến khi vật liệu đàn hồi này ra đời tại Thụy Sỹ. Đây được xem là một bước tiến của công nghệ, mang lại nhiều ứng dụng trong lĩnh vực y tế.

Mới đây, các nhà nghiên cứu thuộc Phòng thí nghiệm Khoa học và Công nghệ Vật liệu (Empa) thuộc Liên bang Thụy Sĩ đã chế tạo ra một màng hữu cơ mỏng, linh hoạt và có tạo ra điện nếu được kéo căng và nén.

Bạn hình dung nó sẽ hoạt động như thế nào… chỉ cần nghĩ về những áp lực khi làm việc và trong 3 giây chúng ta sẽ biến hình và có quyền năng phóng ra điện như Thor hay tràn đầy năng lượng bao quanh như Son Goku sao?


Sức mạnh của Thor trong một phân đoạn Avengers: Infinity War

Loại căng thẳng mà bạn gặp phải có lẽ không tạo ra nhiều ý nghĩa ngoài sự lo lắng và nước mắt cho chính bản thân mình. Chúng ta đang nói về từ “căng thẳng” trong thế giới vật lý và các ứng dụng của công nghệ mới nổi này có thể giúp bạn biến đổi căng thẳng và sống lâu hơn.

Các nhà khoa học đang tiến ngành nghiên cứu về loại vật liệu này để đo mức độ stress của cơ thể thông qua lượng điện được tạo ra từ nhịp tim. Hoặc ứng dụng vật liệu đàn hồi này như một bộ cảm biến, tích hợp vào lớp áo cho robot hoặc thậm chí cấy vào cơ thể con người để cung cấp năng lượng cho máy điều hòa nhịp tim.

Bí quyết thành công của vật liệu đàn hồi tạo ra điện

Được biết, vật liệu này hoạt động nhờ vào hiệu ứng áp điện. Nói một cách dễ hiểu hơn, hiệu ứng này đã được áp dụng vào cơ chế hoạt động của máy hát đĩa. Bằng cách đọc các rãnh của bản ghi bằng một kim rung cơ học. Thông qua hiệu ứng áp điện, những dao động này được chuyển đổi thành xung điện tạo ra sóng âm thanh.

Vật liệu này hoạt động nhờ vào hiệu ứng áp điện.
Vật liệu này hoạt động nhờ vào hiệu ứng áp điện.

Sự chuyển đổi chuyển động cơ học thành năng lượng điện cũng là những gì đang xảy ra trong vật liệu mà các nhà nghiên cứu Empa đã tạo ra. Họ đã tạo ra một vật liệu đáng kinh ngạc, vượt qua ranh giới của những gì chúng ta biết về hiệu ứng áp điện. Trước đây, nó chỉ được quan sát thấy trong các tinh thể, nhưng nhóm Empa đã chứng minh rằng những đặc tính này cũng có thể tồn tại trong các vật liệu đàn hồi.

Để sản xuất được loại vật liệu này, các hạt siêu nano và silicone phải được định hình một cách công phu trước khi chúng được kết nối. Sau đó, một điện trường mạnh được đưa vào màng mỏng đàn hồi để tạo ra hiệu ứng áp điện, bằng cách cho vật liệu tiếp xúc với nhiệt độ cực cao, sau đó để nguội đi.

Tiềm năng của vật liệu đàn hồi tạo ra điện

Vật liệu đàn hồi tạo ra điện này, chắc chắn sẽ là một phát kiến cực thú vị. Nhưng ngoài tính mới của vật liệu, nó còn có những ứng dụng độc đáo đáng kinh ngạc mà giới công nghệ không ngờ đến.

Do bản chất là một màng hữu cơ mỏng, linh hoạt, nó có thể hoạt động liền mạch với cơ thể con người hơn nhiều so với các thiết bị điện tử khác. Do đó, vật liệu đàn hồi này đang được xem xét để sử dụng trong cảm biến áp suất, máy điều hòa nhịp tim và các thiết bị y tế khác.

Vật liệu đàn hồi này đang được xem xét để sử dụng trong cảm biến nhịp tim.
Vật liệu đàn hồi này đang được xem xét để sử dụng trong cảm biến nhịp tim.

Nhà nghiên cứu Dorina Opris của Empa cho biết: “Vật liệu này thậm chí có thể được sử dụng để lấy năng lượng từ cơ thể con người. Chẳng hạn, bạn có thể cấy ghép nó gần tim để tạo ra điện từ nhịp tim”. Điều này có thể cung cấp năng lượng cho máy điều hòa nhịp tim hoặc các thiết bị cấy ghép khác, giảm thiểu được các cuộc tiểu phẫu để thay thế pin cho các thiết bị cấy ghép hay đo đạc mức độ stress của cơ thể.

Ngoài ra, còn có rất nhiều tiềm năng khác cho loại vật liệu đàn hồi mới lạ này. Ví dụ, nó có thể được sử dụng để chế tạo cảm biến áp suất. Nếu vật liệu bị nén, một xung điện được tạo ra mà các thiết bị có thể nhận và hiểu được. Điều này có thể được sử dụng để phát triển một loại nút điều khiển mới hay một loại da nhạy cảm cho robot có thể cảm nhận khi con người chạm vào.

Nghiên cứu về vật liệu đàn hồi với khả năng phát điện này sẽ là một hướng đi mới lạ và độc đáo. Trong tương lai không xa, với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, chúng ta hoàn toàn có thể kì vọng vật liệu này có thể được sử dụng một cách rộng rãi trong các thiết bị điện tử để tạo được sự thoải mái nhất cho người dùng.

Cập nhật: 20/04/2022 Theo cellphones
  • 759

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook