Tạo ra điện từ… không khí

Theo dõi MTĐT trên

TTXVN đưa tin, kỹ sư điện Jun Yao và nhà vi sinh vật học Derek Lovley tại Đại học Massachusetts Amherst (Mỹ) đã đăng trên tạp chí khoa học Nature giới thiệu về Air-gen là thiết bị sản sinh điện từ không khí.

Kênh RT (Nga) ngày 18/2 cho biết, Air-gen nối các điện cực với dây nano theo cách dòng điện được hình thành từ nước bốc hơi trong không khí.

Nhiều thập niên trước, các nhà khoa học đã phát hiện vi khuẩn G. sulfurreducen có thể tạo magnetite không cần oxygen và hình thành dây nano vi khuẩn tạo điện. Sau nhiều năm nghiên cứu và phát triển, Air-gen đã ra đời.

Cơ chế hoạt động của Air-gen chỉ cần một cuộn dây nano protein mỏng chưa đầy 10 micron. Phía cuối cuộn phim là một điện cực trong khi điện cực khác nhỏ hơn sẽ bao phủ chỉ phần nhỏ của cuộn dây nano ở trên đỉnh. Cuộn dây nano protein này hút nước bốc hơi từ không khí. Sự phối hợp giữa hóa chất bề mặt của cuộn dây nano protein cùng khe hở giữa dây nano đã hình thành điều kiện kể sản sinh dòng diện giữa 2 điện cực.

Air-gen có giá thành thấp, không gây ô nhiễm và có thể tái chế. Air-gen không cần Mặt Trời hay gió và hoạt động được trong phòng kín hoặc nơi có độ ẩm thấp. Ông Jun Yao còn nhấn mạnh: “Air-gen có thể sản xuất năng lượng sạch 24/7”.

Cấu tạo chính thiết bị là một cuộn dây nano protein mỏng chưa đầy 10 micron được nối vào 2 điện cực. Cuộn dây nano dẫn điện, cùng lớp hóa chất trên bề mặt và khe hở giữa các dây đã tạo ra những điều kiện để sản sinh ra dòng điện giữa hai cực.

Các nhà nghiên cứu cũng cho hay, phiên bản Air-gen hiện tại do chỉ có thể sản xuất được lượng điện 0,5 volt với 17 microampe/1 cm2 nên phù hợp cung cấp điện cho các thiết bị điện tử nhỏ và họ hy vọng sẽ sớm thương mại hóa phát minh này.

Các bước tiếp theo, họ dự định phát triển một “tấm” Air-gen nhỏ có thể cung cấp điện cho các thiết bị đeo điện tử như máy theo dõi sức khỏe, đồng hồ thông minh, qua đó loại bỏ việc sử dụng pin truyền thống. Các nhà nghiên cứu cũng hy vọng sẽ phát triển Air-gen để chế tạo điện thoại di động không cần sạc pin.

Phát hiện này được thực hiện gần như một cách tình cờ, khi Yao nhận thấy các thiết bị mà ông đang thử nghiệm đang tự mình điều khiển điện.

"Tôi thấy rằng khi các dây nano được tiếp xúc với các điện cực theo cách cụ thể các thiết bị tạo ra dòng điện. Việc tiếp xúc với độ ẩm không khí là rất cần thiết và các dây nano protein đã hấp thụ nước, tạo ra một dải điện áp trên thiết bị”, Yao nhấn mạnh.

Nghiên cứu trước đây đã chứng minh việc tạo ra năng lượng thủy điện bằng cách sử dụng các loại vật liệu nano khác chẳng hạn như graphene, nhưng những nỗ lực đó phần lớn chỉ tạo ra những vụ nổ điện ngắn, có lẽ chỉ kéo dài trong vài giây.

Ngược lại, Air-gen tạo ra điện áp duy trì khoảng 0,5 volt, với mật độ hiện tại khoảng 17 microamper trên mỗi cm vuông. Đó không phải là nhiều năng lượng, nhưng nhóm nghiên cứu nói rằng việc kết nối nhiều thiết bị có thể tạo ra đủ năng lượng để sạc các thiết bị nhỏ như điện thoại thông minh và các thiết bị điện tử cá nhân khác. Điều đặc biệt là tất cả đều không có chất thải và không sử dụng gì ngoài độ ẩm xung quanh.

P.V(tổng hợp)