Dịch từ bản tiếng Anh: Anh Vũ
Các nhà khoa học đã mô tả công trình về hấp thu năng lượng trong bài báo có tên: "Máy phát điện nano siêu mỏng, có thể cuộn tròn được, làm từ giấy, dùng để hấp thu năng lượng âm và tự cung cấp năng lượng để ghi âm”. Nghĩa là: một microphone bằng giấy có thể giúp bạn sạc pin cho điện thoại di động. Jacob Aron đã viết về công trình của họ trên tạp chí New Scientist rằng một chiếc microphone như thế sẽ giúp hấp thụ năng lượng âm để sạc pin cho điện thoại khi sử dụng.
Nhóm nghiên cứu từ Georgia Institute of Technology của Mỹ cùng với Chongqing University và Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems, Chinese Academy of Sciences của Trung Quốc công bố công trình của mình trên tạp chí ACS Nano vào tháng 3 năm 2015.
Các nhà khoa học đã chế tạo một máy phát điện triboelectric nano làm từ giấy có độ dày 125mm. Máy này có thể cung cấp mật độ năng lượng cực đại là 121mW/m2 và 968 W/m3 dưới áp suất âm 117dBSPL. (Năng lượng mà microphone này cung cấp phụ thuộc vào kích cỡ của nó, nhưng vào khoảng 121mW/m2).
Máy phát điện nano là gì? Khi được phỏng vấn, Zhong Lin Wang từ Georgia Tech đã trả lời: “Máy phát điện nano là một thiết bị sử dụng hiện tượng áp điện, nhiễm điện do ma sát và phân cực điện, hoặc cả ba loại này, để chuyển đổi tác động cơ, nhiệt hoặc các loại khác thành năng lượng điện và cung cấp cho các thiết bị điện tử cỡ nhỏ, nhưng đa số là chuyển đổi năng lượng cơ học.” Với máy phát nano triboelectric (TENG), ông giải thích rằng máy này sử dụng các điện tích tĩnh điện “được tạo nên từ quá trình nhiễm điện khi có lực tác dụng làm cho electron bay vào một tải bên ngoài. Ứng dụng quá trình này, chúng tôi có thể đạt được hiệu suất năng lượng là 55%, là hiệu suất lớn nhất hiện nay”
Aron mô tả những gì Zhong Wang và các đồng sự của ông thực hiện tại Georgia Institute of Technology ở Atlanta trong bài báo. “Họ sử dụng một laser để tạo ra một mạng các lỗ nhỏ cỡ micro-mét trên một tờ giấy, phủ đồng lên một mặt giấy và đặt nó lên trên một tấm teflon mỏng, hai lớp này được nối với nhau ở một mép. Sóng âm dao động trên hai mặt này theo hai cách khác nhau và sẽ làm cho chúng tiếp xúc với nhau hoặc tách rời nhau ra. Điều đó sẽ làm cho các lớp này tích điện (giống như khi cọ xát một quả bóng cao su vào tóc) và sẽ từ từ nạp điện cho điện thoại”
Chiếc microphone này lớn bằng một chiếc tem thư. Aron nói: “Năng lượng mà microphone cung cấp phụ thuộc vào kích thước của nó, nhưng vào khoảng 121mW/m2. Wang nói rằng có thể tạo các microphone với kích thước tùy ý, tuy nhiên ông ta thừa nhận rằng với kích thước bằng cái tem thư - phù hợp với điện thoại của bạn – chỉ có thể cung cấp một năng lượng nhỏ so với năng lượng để sạc đầy pin điện thoại”.
Các tác giả của bài báo cho rằng có thể sử dụng microphone này trong một chiếc điện thoại thương mại để thu thập năng lượng âm khi người sử dụng nói chuyện. Ngoài ra, Aron còn viết về một ứng dụng tiềm năng khác là tái chế năng lương âm từ môi trường, tức là có thể thu nhận điện từ các âm thanh “rác” quanh chúng ta.
Các tác giả nói rằng khái niệm và thiết kế của họ có thể được sử dụng nhằm mục đích thu năng lượng hoặc cảm biến. Một số ví dụ mà họ đưa ra bao gồm các thiết bị điện tử cầm tay, linh hoạt; thiết bị giám sát quân sự, giảm tiếng ồn của động cơ phản lực, thiết bị trợ thính giá rẻ và các ứng dụng công nghệ không dây khác.
Nguồn: phys.org