|
Nhóm phát minh ra MEG ở (NUS) do giáo sư Tan Swee Ching đứng đầu (người ở giữa). Nguồn: Inceptivemind
|
Đây là sản phẩm của nhóm nghiên cứu đến từ trường Cao đẳng Thiết kế & Kỹ thuật (CDE) thuộc ĐH Quốc gia Singapore (NUS) do giáo sư Tan Swee Ching đứng đầu.
Thực chất, là thiết bị phát điện chạy bằng hơi ẩm (MEG) được làm từ một lớp vải dày khoảng 0,3 mm, có chứa muối biển, mực cacbon và một loại gel hút nước đặc biệt. Công nghệ MEG mới sẽ khắc phục nhược điểm của công nghệ thế hệ cũ, sử dụng độ bão hòa nước của thiết bị khi tiếp xúc với độ ẩm xung quanh dẫn đến hiệu suất sinh điện thấp.
Thiết bị MEG mới được trang bị hai vùng có đặc tính khác nhau, để duy trì vĩnh viễn sự khác biệt về hàm lượng nước nhằm cho phép cho sản lượng điện sinh ra trong thời gian dài, tới hàng trăm giờ.
Vùng ẩm ướt được phủ chất đặc biệt làm từ muối biển, còn lớp gel hút nước đặc biệt có thể hấp thụ gấp sáu lần trọng lượng ban đầu và được sử dụng để hút ẩm từ không khí. Sở dĩ muối biển được chọn làm hợp chất hấp thụ là do đặc tính không độc, dồi dào và có chi phí sản xuất thấp. Nguyên lý tạo điện của MEG là khi các ion của muối biển bị tách ra khi nước bị hấp thụ trong vùng ẩm ướt, tạo ra thay đổi trên bề mặt vải và sinh ra điện trường. Những thay đổi trên bề mặt còn giúp vải có khả năng lưu trữ điện để sử dụng sau này.
Bằng cách kết hợp vùng ướt và vùng khô, các nhà nghiên cứu đã có thể cân bằng hàm lượng nước cao ở vùng ướt và hàm lượng nước thấp ở vùng khô để duy trì sản lượng điện ngay cả khi vùng ướt đã bão hòa nước, nên thiết bị vẫn hoạt động ngay cả trong môi trường ẩm ướt dài tới 30 ngày.
Tiến sĩ Zhang Yaoxin, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết, do khả năng mở rộng dễ dàng và nguyên liệu thô có sẵn trên thị trường, nên MEG có các ứng dụng rất rộng và tức thì. Ví dụ, để sử dụng làm nguồn điện di động cho các thiết bị điện tử cấp nguồn trực tiếp bằng độ ẩm môi trường xung quanh. “Sau khi hấp thụ nước, một mảnh vải có kích thước 1,5 x 2 cm có thể tạo ra năng lượng tới 0,7 V trong hơn 150 giờ trong môi trường không đổi”, tiến sĩ Zhang Yaoxin cho hay.
Nhóm NUS cũng đã chứng minh thành công khả năng mở rộng của thiết bị mới trong việc tạo ra điện cho các ứng dụng khác nhau. Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, họ đã kết nối ba mảnh vải tạo ra năng lượng với nhau và đặt chúng vào một hộp in 3D có kích thước bằng một pin AA tiêu chuẩn. Điện áp của thiết bị lắp ráp đã được thử nghiệm đạt mức cao tới 1,96V, đủ để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử nhỏ như đồng hồ báo thức hoặc cho thiết bị điện tử mang trên người.