Các nhà nghiên cứu công nghệ nano ở Đại học Texas (UT) tại Dallas đã tạo ra sợi chỉ công nghệ cao từ ống nano carbon có thể biến đổi chuyển động cơ học thành điện một cách hiệu quả.
Nhóm nghiên cứu ở UT Dallas mô tả những cải tiến với loại chỉ công nghệ cao mà họ sáng chế mang tên "twistron", sản xuất điện khi bị kéo căng hoặc xoắn lại. Phiên bản mới cải tiến có cấu tạo giống sợi len hoặc cotton truyền thống. Sợi twistron khâu vào vải có thể cảm biến và thu thập chuyển động của con người. Khi đặt trong nước biển, sợi twistron có thể thu thập năng lượng từ chuyển động của sóng biển, thậm chí sạc cho siêu tụ điện.
Một thành viên nhóm nghiên cứu đeo găng tay khâu sợi twistron.
Twistron cấu tạo từ ống nano carbon, đó là những trụ carbon có đường kính nhỏ hơn 10.000 lần so với sợi tóc người. Để tạo ra twistron, ống nano bị vặn xoắn thành sợi siêu nhẹ với độ bền cao, có thể tích hợp chất điện giải. Những phiên bản trước đây của twistron có tính đàn hồi cao. Điện sản sinh từ sợi chỉ thông qua quá trình kéo và thả lặp đi lặp lại hoặc xoắn và duỗi.
Trong nghiên cứu mới đây, tiến sỹ Ray Baughman, giám đốc Viện Công nghệ Nano và các cộng sự không xoắn sợi chỉ tới điểm cuộn lại. Thay vào đó, họ quấn ba sợi ống nano carbon xoắn để tạo ra một sợi chỉ. Trong các thí nghiệm với loại chỉ mới, nhóm nghiên cứu chứng minh hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 17,4% khi thu hoạch năng lượng kéo giãn và 22,4% khi thu hoạch năng lượng xoắn. Phiên bản trước đó chỉ đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng tối đa là 7,6% đối với cả hai dạng thu hoạch năng lượng.
TS Ray Baughman cho biết, hiệu suất cải tiến của sợi twistron là kết quả từ lực nén bên của sợi chỉ khi kéo giãn hoặc vặn xoắn. Quá trình khiến các sợi ghép tiếp xúc với nhau theo cách tác động đến đặc tính điện của sợi. Các nhà nghiên cứu nhận thấy việc ghép ba sợi cung cấp hiệu suất tối ưu.
Trong một thí nghiệm khác, họ mô phỏng sản xuất điện từ sóng biển bằng cách gắn sợi twistron giữa quả bóng bay và đáy bể chứa đầy nước mặn. Nhóm nghiên cứu cũng sắp xếp nhiều sợi twistron theo cụm chỉ nặng 3,2 g và lặp lại hoạt động kéo giãn để sạc siêu tụ điện. Kết quả là siêu tụ điện có đủ năng lượng để cung cấp cho 5 bóng đèn diode nhỏ, một đồng hồ kỹ thuật số và một cảm biến nhiệt độ/độ ẩm.
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn khâu sợi twistron vào mảnh vải cotton, sau đó quấn quanh khuỷu tay người. Tín hiệu điện tạo ra khi người đó gập khuỷu tay nhiều lần chứng minh tiềm năng sử dụng loại sợi này để cảm biến và thu hoạch chuyển động của con người.
Bảo Lâm
Nguồn Tạp chí Khoa học và công nghệ Việt Nam
Thông tin ngày 15/4 từ Ban Quản lý Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng cho biết một đoàn thám hiểm quốc tế đã phát hiện 22 hang động mới cùng 3 hang động được khảo sát bổ sung với tổng chiều dài 3.550m.
Phái đoàn EU tại Việt Nam, Cơ quan Phát triển Pháp AFD vừa phối hợp với UBND huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh tổ chức hội thảo khởi động chương trình tăng cường năng lực chống chịu biến đổi khí hậu của 4 tỉnh ven biển Bắc Trung Bộ.
Để đối phó với nguy cơ lũ và ngập lụt tại các khu vực tập trung đông dân cư ở vùng miền núi Bắc Bộ, TS Lê Viết Sơn cùng nhóm nghiên cứu tại Viện Quy hoạch thủy lợi đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu đánh giá rủi ro lũ, ngập lụt và đề xuất các giải pháp phòng tránh, thích ứng cho các khu vực tập trung đông dân cư, đô thị vùng miền núi Bắc Bộ”.
Ban biên tập Chuyên trang Quản lý Môi trường, Tạp chí Môi trường và Đô thị Việt Nam trân trọng giới thiệu tới quý độc giả Công bố quốc tế lĩnh vực môi trường số 14-2024.
