Các nhà khoa học tại Trường Đại học Kỹ thuật Nanyang, Singapo đã tạo ra một nguồn điện tùy chỉnh giống như vải có thể cắt, gấp hoặc kéo căng mà không làm mất chức năng của nó. Cụ thể, đây là siêu tụ điện hoạt động như pin sạc nhanh và có thể sạc lại nhiều lần.
Điều quan trọng là nhóm nghiên cứu đã chế tạo được siêu tụ điện có thể điều chỉnh, nghĩa là cấu trúc và hình dạng của siêu tụ điện thay đổi sau khi được chế tạo, trong khi vẫn duy trì chức năng của một nguồn điện. Các siêu tụ điện co giãn hiện có được chế tạo theo các thiết kế và cấu trúc xác định, nhưng siêu tụ điện mới có thể được kéo căng theo nhiều hướng khác nhau và ít xảy ra trường hợp không tương thích khi nó được kết nối với các linh kiện điện khác.
Siêu tụ điện mới được chế từ vật liệu composite dây nano dioxit mangan gia cố. Dù mangan dioxit là vật liệu phổ biến cho các siêu tụ điện, nhưng cấu trúc dây nano siêu dài được gia cố bằng một mạng lưới ống nano cacbon và sợi nano xenlulô, cho phép các điện cực chịu được ứng suất trong quá trình điều chỉnh.
Siêu tụ điện khi được điều chỉnh thành cấu trúc giống tổ ong, có khả năng tích điện cao hơn 4 lần so với hầu hết các siêu tụ điện co giãn hiện có. Ngoài ra, khi siêu tụ điện được kéo căng 4 lần so với độ dài ban đầu, nhưng chúng vẫn đảm bảo 98% khả năng lưu trữ điện năng, thậm chí sau 10.000 chu kỳ co giãn và giải phóng.
Các thí nghiệm đã chứng minh khi siêu tụ điện điều chỉnh được kết nối với cảm biến và đặt ở khuỷu tay người, thiết bị hoạt động hiệu quả hơn các siêu tụ điện co giãn hiện có. Siêu tụ có thể điều chỉnh cung cấp dòng tín hiệu ổn định ngay cả khi khuỷu tay đang đu đưa, sau đó được truyền không dây sang các thiết bị bên ngoài như thiết bị đo nhịp tim của bệnh nhân.
Các tác giả tin rằng siêu tụ điện có thể điều chỉnh sẽ dễ dàng được sản xuất hàng loạt vì dựa vào các công nghệ chế tạo hiện có. Chi phí sản xuất sẽ thấp, ước tính khoảng 0,10 USD để tạo ra vật liệu cỡ 1 cm2.
Giáo sư Chen cho biết: Siêu tụ điện ổn định và có thể điều chỉnh quan trọng đối với sự phát triển của ngành công nghiệp điện tử mang theo người và mở ra triển vọng trong lĩnh vực Internet kết nối vạn vật khi các thiết bị điện tử mang theo người có thể tự cung cấp nguồn điện ổn định và kết nối với các thiết bị gia dụng và thiết bị trong những môi trường khác.
(Vista)
Đăng ngày: 04/03/2018