ĐH Princeton vừa chế tạo thành công một loại chip bằng cao su silicon có khả năng tự tạo ra điện chỉ thông qua việc đi bộ hay hít thở của con người, nhằm nạp điện cho các thiết bị như: máy trợ tim, điện thoại di động.
Các kỹ sư làm việc tại ĐH Priceton, Mỹ vừa tạo ra một loại chíp cao su có khả
năng tạo ra năng lượng từ những sự di chuyển hoàn toàn tự nhiên của cơ thể như
hít thở, đi bộ, từ đó cung cấp cho máy trợ tim, điện thoại di động hay các
thiết bị điện khác.
Chất liệu được sử dụng là các dải ruy băng cỡ nano làm bằng gốm, đính vào trong
các tấm cao su silicon, sẽ tạo ra điện khi bị uốn cong hay gập lại, nó biến
năng lượng cơ học thành năng lượng điện. Những miếng chip cao su được đặt ở
phía trước phổi, khi đó nó tận dụng được hoạt động phồng lên và xẹp xuống của
lồng ngực khi hít thở, từ đó nạp điện vào cho máy trợ tim. Nhờ đó, nó sẽ thay
thế cho các viên pin lớn trong các thiết bị trợ tim này, giảm trọng lượng và sự
khó chịu ở người sử dụng.
Các viên pin lớn trong các thiết bị trợ tim có thể được thay thế bằng phát minh này
Nhóm nghiên cứu của ĐH Princeton là những người đầu tiên
thành công trong việc sử dụng kết hợp được silicon và ruy băng nano, thành một
hợp chất gốm có tên PZT, có khả năng áp điện, nghĩa là nó tạo ra hiệu điện thế
khi có áp lực tác động lên nó. Đây là chất liệu có hiệu suất chuyển đổi cao
nhất, 80% năng lượng cơ học được chuyển đổi thành điện năng.
Michael McAlpine, giáo sư chuyên ngành cơ khí và hàng không,
người đứng đầu dự án cho biết: "PZT có hiệu suất cao gấp 100 lần Quartz,
loại vật liệu áp điện đang sử dụng rộng rãi. Với PZT, ngay cả việc đi bộ hay
hít thở cũng có thể khai thác được điện năng".
Để tạo được PZT, nhóm nghiên cứu bắt đầu bằng việc tước những sợi ruy băng
nano, sao cho 100 sợi như thế xếp vừa vặn, liên tiếp nhau trên một độ dài là 1
mm.
Trong một nghiên cứu khác, họ đính sợi ruy băng này vào các tấm cao su silicon
sạch, tạo thành những con chíp cao su piezo. Với đặc tính là của silicon là có
khả năng thích ứng sinh học, nên nó cũng được sử dụng trong các thiết bị làm
đẹp và y khoa.