Biến vải thành pin

Một loại mực đặc biệt biến vải (làm bằng cotton và polyester bình thường) thành pin nhưng vẫn giữ được độ mềm mại vốn có.

Thành công này mở đường cho lĩnh vực chế tạo “sản phẩm điện tử có thể mặc”, trong đó thiết bị được tích hợp vào vải sợi và quần áo.

Loại mực trên, do giáo sư Yi Cui cùng nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Stanford (Mỹ) chế tạo, được làm từ các ống nano carbon có đường kính chỉ vài phần tỉ mét, đóng vai trò như những siêu tụ điện. Chất nhuộm này có thể biến áo thun thành “áo điện tử” một cách đơn giản và không tốn kém. Trước đó năm 2009, nhóm của Yi Cui đã thử nghiệm thành công loại mực đặc biệt trên giấy photocopy thông thường.

Để tạo ra chất nhuộm, các ống nano carbon được hòa tan trong nước có hoạt chất bề mặt sodium dodecylbenzenesulphonate. Mẩu vải được nhúng vào hợp chất này trước khi được hong khô ở nhiệt độ 120oC trong 10 phút. Đây là quy trình giúp cho vải trở thành vật liệu có tính dẫn điện cao. Tính dẫn điện tăng thêm theo số lần thực hiện các công đoạn nhúng và hong khô nói trên. Đặc biệt, đặc tính này vẫn được duy trì ngay cả khi bị kéo giãn, gấp lại, thậm chí khi được giặt trong nước và vắt khô. Vải cotton có khả năng trữ điện cao hơn 2-3 lần so với sợi vải nhân tạo nhờ tính chất xốp của sợi cotton.

Bước tiếp theo là tích hợp công nghệ trên với những vật liệu có khả năng trữ điện nhiều hơn nhằm tạo ra loại pin hữu dụng. Bằng việc kết hợp công nghệ trên với những vật liệu điện tử khác trong mực nano carbon, nhóm của chuyên gia Yi tin rằng việc chế tạo một loại pin năng lượng mặt trời có thể mặc được là nằm trong tầm tay.

Đây không phải là thành công đầu tiên trong việc chế tạo vật liệu dẫn điện mềm, cho phép gắn các thiết bị điện tử. Vào tháng 8.2008 các nhà khoa học thuộc Đại học Tokyo đã công bố một loại vật liệu mềm và kéo giãn được, đồng thời có khả năng dẫn điện rất tốt. Chuyên gia Tsuyoshi Sekitani cùng các cộng sự đã tạo được vật liệu composite đàn hồi trên cơ sở nano carbon dạng ống và đưa transistor vào trong.

Tuy nhiên, công trình của các chuyên gia Đại học Stanford là thử nghiệm đầu tiên tiến hành trên vải thông thường.

Khang Huy (Theo Nano Letters, BBC)