Những bước nhảy vọt về công nghệ di động đã được ghi nhận trong 20 năm qua. Từ chiếc điện thoại cồng kềnh, thô kệch ngày nào nay đã được thay thế bởi những chiếc smartphone siêu nhỏ gọn mà chúng ta luôn mang theo bên mình. Các nhà phát triển thì liên tục tối ưu hóa hệ điều hành, phần mềm để nâng cao trải nghiệm cho người dùng. Tuy nhiên, thời lượng pin của máy lại là một câu chuyện hoàn toàn khác.
Câu chuyện ấy luôn là nỗi ám ảnh với các thiết bị điện tử. Trong khi chúng ta ngày càng được sở hữu những thiết bị siêu nhanh, mạnh mẽ và thông minh, nhu cầu sử dụng từ đó cũng nhiều hơn nên đòi hỏi các thiết bị phải tiêu tốn không ít điện năng. Thế nhưng công nghệ pin ở thời điểm hiện tại chưa thể đáp ứng được điều này.
Nhưng trong vài năm trở lại đây, thế giới công nghệ đã chứng kiến hàng loạt những nghiên cứu mang tính cách mạng về năng lượng lưu trữ đến từ các trường đại học, viện nghiên cứu. Các công ty công nghệ và nhà sản xuất xe hơi cũng đang chi tiền mạnh bạo cho cuộc chơi này.
Bài viết dưới đây tổng hợp những nghiên cứu, phát minh khả thi nhất sẽ đảm nhận vai trò là nguồn năng lượng mới cho thiết bị công nghệ trong tương lai.
Sạc siêu tốc 60 giây Aluminum-ion Các nhà khoa học tại đại học Stanford đã phát triển một loại pin mới sử dụng tế bào Nhôm và than chì (Aluminum graphite) có thể sạc đầy smartphone trong khoảng một phút.
Sự kết hợp giữa nhôm và than chì sẽ giúp cho chúng có hiệu suất cao, tuổi thọ lâu hơn và an toàn hơn. Tuy nhiên, nguyên mẫu pin Aluminum-ion trong phòng thí nghiệm cho ra công suất thấp hơn một nửa so với pin Lithium-ion truyền thống. Cụ thể, mật độ năng lượng điện trung bình trên mỗi kilogram ở pin Lithium-ion là 100 watt, còn với Aluminum-ion thì chỉ dao động trong khoảng 40 watt. Nhóm nghiên cứu của đại học Stanford lạc quan cho rằng vấn đề này sẽ được sớm khắc phục.
Pin Alfa – trụ được 14 ngày và hoạt động nhờ nước Một bước đột phá về pin Nhôm – không khí cho công suất gấp 40 lần pin Lithium-ion.
Loại pin này có thể sạc lại bằng cách nhúng vào nước. Mỗi lần thao tác như vậy nó có thể hoạt động được 14 ngày liên tục. Công suất của pin là 8100 watt/kg, gấp 40 lần so với lithium-ion. Thật đáng kinh ngạc!
Theo chủ nhân của nó, nhà sản xuất Fuji Pigment (Nhật Bản) thì sản phẩm sẽ ra mắt vào cuối năm nay. Chúng ta hi vọng sẽ sớm nhìn thấy xự hiện diện của loại pin này trên xe điện – bằng cách tận dụng các vòi phun nước cứu hỏa sẵn có tại các trạm xăng để nạp thêm năng lượng cho xe.
Pin co giãn Một nhóm nghiên cứu tại đại học bang Arizona, Mỹ đã phát triển thành công thỏi pin có khả năng kéo giãn, dùng cho đồng hồ thông minh và các thiết bị điện tử đeo được. Ý tưởng của nó bắt nguồn từ bộ môn xếp giấy nghệ thuật Kirigami của Nhật Bản (một biến thể từ Origami).
Thỏi pin được làm bằng một loại vữa gồm than chì (graphite) và Lithium cobalt dioxide, khi kết hợp cùng nhau chúng có khả năng lưu trữ và phóng điện. Nhờ sử dụng kỹ thuật phủ loại vữa này lên các lá nhôm đã được tạo hình Kirigami, thỏi pin này có thể dễ dàng uốn dẻo để tích hợp vào dây đeo của các thiết bị wearable. Xa hơn nữa, họ có thể dệt thỏi pin này vào quần áo nhằm phục vụ nhu cầu theo dõi sức khỏe người dùng.
Nhóm nghiên cứu cho biết thỏi pin này đã có thể làm hoạt động chiếc đồng hồ Samsung Gear 2 sau khi được kéo giãn. Trước sự phát triển nhanh chóng các thiết bị uốn dẻo đeo như hiện này, cơ hội cho pin kéo giãn là rất lớn trong tương lai không xa.
Năng lượng từ bề mặt da người Tận dụng sức mạnh của sự ma sát, một thiết bị được phát triển bởi đại học quốc gia Singapore (NUS) có thể khai thác triệt để nguồn năng lượng điện từ da người. Năng lượng này đủ để thắp sáng 12 bóng đèn LED.
Điều này đồng nghĩa với việc sẽ không còn cần thiết khi sử dụng pin cho thiết bị wearable hay quần áo thông minh trong tương lai nữa.
Nó hoạt động như thế nào? Một điện cực được dùng để thu dòng điện là mẫu giấy bạc dày 50nm. Trên bề mặt của giấy chứa hàng nghìn tế bào silicone có kích thước cực tiểu giúp tăng diện tích bề mặt tiếp xúc da.
Khi người dùng cử động, nguồn năng lượng cơ học do ma sát với da được chuyển đổi thành năng lượng điện và năng lượng thu được sẽ tích trữ trong mẫu giấy bạc.
Sạc dự phòng Lumopack – nạp đầy iPhone trong sáu phút Nếu có sản phẩm chỉ cần sáu phút để sạc đầy và cung cấp đủ pin cho một chiếc iPhone, bạn sẽ thử chứ? Lumopack là một sản phẩm như thế.
Sử dụng công nghệ Metal Organic Frameworks (MOF) và hoạt động với công suất 140W nên Lumopack có thể tự nạp đầy trong 30 phút, nạp đầy các smartphone từ sáu đến chín phút. Các cell pin tích hợp có khả năng duy trì hiệu suất sau hơn 1000 chu kỳ nạp xả, gấp từ hai đến ba lần so với tiêu chuẩn công nghệ hiện nay.
Sản phẩm hiện đang gây quỹ trên Kickstarter và bạn được giảm 35% khi đóng góp 69 USD (1,5 triệu đồng) cho dự án. Nếu chi thêm 10 USD, bạn còn được nhận thêm cáp sạc và phụ kiện bảo vệ. Sản phẩm xuất xưởng trong tháng 10.
(Còn tiếp)
(Nguồn: khoahoc.tv)
