Tối qua bạn quên sạc điện thoại? Đừng lo, trong tương lai, bạn có thể nạp năng lượng cho “dế” bằng cách đi bộ hoặc chỉ cần phun pin mới lên a-lô.

Những khái niệm trên đang được phát triển bởi hai chuyên gia công nghệ nano hàng đầu thế giới tại Mỹ. Giáo sư Zhong Lin Wang ở Viện Công nghệ Georgia (GIT) và Angela Belcher của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đang nghiên cứu các giải pháp phát điện sạch hơn và tiết kiệm hơn. Để hiện thực hóa những ý tưởng này, họ đang sử dụng những cấu trúc nhỏ hơn hoặc bằng 100 nanomét (1 nanomét = 1 phần tỉ mét).

Chỉ cần nhấc ngón tay

T

Giáo sư Wang đang chỉ ảnh phóng to của các sợi ôxít kẽm nhỏ hơn sợi tóc dùng để tạo ra điện.

heo giáo sư Wang, vật liệu kích thước nano có thể làm ra những thiết bị nhỏ, nhạy và công suất cao. Hiện ông và các cộng sự đang nghiên cứu khai thác và chuyển hóa năng lượng từ những cử động tự nhiên của cơ thể, chẳng hạn động tác gõ bàn phím của các ngón tay, thành điện năng để nạp cho các thiết bị điện tử nhỏ gọn. Nhóm của giáo sư Wang đang chứng minh công nghệ nano có thể làm được điều đó.

Họ dùng sợi nano ôxít kẽm, được cho ít tác hại đến môi trường hơn silicon thường dùng, để chế tạo pin năng lượng Mặt trời. Vật liệu này cũng được sử dụng để chế tạo máy phát điện nano có khả năng tận dụng tối đa năng lượng sinh ra từ những chuyển động cơ học. Qua thử nghiệm, nhóm nghiên cứu thu được điện năng khi cho con chuột có mang thiết bị nano chạy trên bánh xe. Họ còn cài máy phát điện nano trên tim chuột và thu năng lượng từ nhịp đập của tim, dù chỉ được vài picowat (1 picowatt = 1 phần tỉ watt).

Không chỉ vậy, Wang còn chứng minh các thiết bị nano khi được gắn vào ngón tay có thể tạo ra điện năng mỗi khi chúng ta co hoặc duỗi. Mục tiêu ê-kíp của ông hướng tới là tìm cách giúp con người tự nạp điện cho máy theo dõi huyết áp hoặc đường huyết thông qua thiết bị nhỏ được cấy vào cánh tay.

Pin “sau thế hệ mới”

Angela Belcher sử dụng chất liệu nano để chế tạo pin thế hệ mới.

Trong khi đó, giáo sư Angela Belcher và đồng nghiệp ở MIT muốn phát triển điện từ các nguồn vật liệu phong phú, rẻ tiền và thân thiện môi trường. Nhóm của bà đang nghiên cứu chế tạo pin làm từ virút nhân tạo. Đó là virút “vật ăn vi khuẩn M13” dạng sợi, mỏng chỉ 9 nanomét và vô hại với con người. Theo mô tả của các nhà nghiên cứu MIT trên tạp chí Khoa học, cực âm của pin được tạo ra khi những vi-rút này tự “nhúng mình” vào dung dịch phốtphát sắt, sau đó kết chặt vào các ống nano cácbon, tạo thành mạng lưới ống nano cácbon.

Giáo sư Belcher cho biết 10 gam vật liệu cực âm có thể sạc đủ điện cho máy nghe nhạc bỏ túi sử dụng trong 40 giờ, tương đương 3 cục pin thường dùng trong máy. Loại pin mới này vừa vô hại, vừa không góp phần làm gia tăng rác thải công nghiệp. Dự kiến phải chờ 5 đến 10 năm nữa, pin vi-rút mới được tung ra thị trường do các nhà khoa học muốn thử nghiệm với những vật liệu tốt hơn. Belcher và đồng nghiệp còn đang điều nghiên loại pin phun và pin dán, dùng cho các loại thẻ lưu trữ thông tin, như thẻ nhận dạng và thẻ tín dụng.

Công nghệ nano đang đi vào cuộc sống

Hiện nay, một số thiết bị cung cấp năng lượng sử dụng công nghệ nano đã có mặt trên thị trường, như pin lithium ion tích hợp công nghệ nano. Nhiều công ty cũng đang nghiên cứu các loại pin quang năng mềm dẻo để một ngày nào đó, bạn có thể sở hữu một vật gì đó giống như mái hiên hoặc ba-lô được làm từ vật liệu có khả năng tạo ra điện năng từ ánh nắng.

THANH TRÚC (Theo CNN)