ĐỨC- Lấy cảm hứng từ bánh cuộn, các nhà khoa học ở Đại học Công nghệ Chemnitz tạo ra pin nhỏ nhất thế giới, có thể cấp điện cho cảm biến trong cơ thể người.
Giáo sư Schmidt (bên phải) cầm một chip trang bị pin siêu nhỏ và thành viên nhóm nghiên cứu, tiến sĩ Minshen Zhu. Ảnh: Jacob Müller
Giải pháp lưu trữ năng lượng đột phá trên được tạo ra thông qua quá trình dựa trên bánh cuộn, loại bánh mềm xốp hình trụ cuộn với lớp mứt dày bên trong. Nhưng thay cho đường và bột, các nhà khoa học xếp lớp nhiều bộ gom điện và dải điện cực làm từ vật liệu polymer, kim loại và điện môi trên bề mặt mỏng kéo căng.
Việc tách từng lớp giải phóng sức căng và các vật liệu nhanh chóng khôi phục trạng thái ban đầu, cuộn vào nhau và tạo ra pin siêu nhỏ hình trụ tự lắp ráp. Thiết bị nhỏ hơn một mm2, chỉ lớn cỡ hạt bụi và có mật độ năng lượng tối thiểu 100 microwatt giờ/cm2.
Những đặc điểm trên biến loại pin này thành lựa chọn phù hợp hơn để tích hợp trên chip tý hon có mạch điện, chẳng hạn như cảm biến tương thích sinh học trong cơ thể người. Các cảm biến đó có thể theo dõi nồng độ oxy trong mô sâu, khả năng phục hồi sau phẫu thuật hoặc cơ quan nội tạng quan trọng. Nhiều loại cảm biến phụ thuộc vào các phương pháp thu gom để sản sinh điện, ví dụ biến rung động cơ học thành năng lượng, hoặc thu nhiệt cho mục đích tương tự.
Nhưng phương pháp thu gom không thể áp dụng trong mọi trường hợp. Nhóm nghiên cứu cho rằng pin siêu nhỏ sạc được nhiều lần mà họ phát triển sẽ cung cấp giải pháp cho vấn đề này. Loại pin mới có thể cung cấp điện cho những chip máy tính nhỏ nhất thế giới trong khoảng 10 giờ. Các ứng dụng khả thi khác bao gồm hệ thống robot và thiết bị điện tử linh hoạt.
"Công nghệ vẫn có tiềm năng tối ưu hóa hơn nữa và chúng tôi hy vọng có thể tạo ra những loại pin siêu nhỏ mạnh hơn nhiều trong tương lai", giáo sư Oliver Schmidt, trưởng nhóm nghiên cứu chia sẻ. Schmidt và cộng sự mô tả loại pin mới trên tạp chí Advanced Energy Materials hôm 9/2.
An Khang (Theo New Atlas)
