Mỹ phát triển dòng pin dạng sợi mỏng nhất và dài tới 140m

[sunshine1104]

Nhóm kỹ sư MIT chế tạo pin sợi mềm dẻo dài nhất thế giới với chiều dày chỉ vài trăm micromet, có thể chống cháy và giặt bằng máy.

Nhóm chuyên gia MIT quấn pin sợi dẻo quanh một chiếc tàu ngầm đồ chơi để cung cấp năng lượng cho nó. Ảnh: MIT

Thiết bị lưu trữ năng lượng mềm dẻo, dễ uốn và tích hợp trong vải sẽ đóng vai trò lớn với tương lai của thiết bị điện tử đeo trên người. Nhóm kỹ sư tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã chế tạo một loại pin mới với những đặc tính như vậy, New Atlas hôm 21/12 đưa tin. Đây là pin lithium-ion có thể sạc lại, chỉ dày vài trăm micromet nhưng dài tới 140 m. Nó cũng có thể tích hợp trong quần áo thông thường và sản xuất với độ dài lớn hơn nhiều.

Nhóm chuyên gia MIT sử dụng hệ thống kéo sợi tiêu chuẩn để tạo ra các sợi, theo đó toàn bộ thành phần cần thiết được đặt vào một ống trụ lớn và nung nóng đến ngay dưới điểm nóng chảy. Các vật liệu sau đó được đẩy qua một lỗ hẹp và nén nhỏ hơn nhiều lần so với đường kính ban đầu, trong khi vẫn duy trì cấu trúc mong muốn.

Điểm khác biệt của thiết kế mới so với những mẫu cũ là các vật liệu then chốt như lithium sẽ xếp bên trong sợi với một lớp bảo vệ bên ngoài. Pin cũng tích hợp các điện cực gel mới và chất điện li dạng gel để chống cháy.

"Việc chúng tôi cho các vật liệu hoạt tính vào trong sợi đồng nghĩa thành phần nhạy cảm của pin đã được bao bọc tốt. Mọi vật liệu hoạt tính cũng sắp xếp hợp lý nên chúng không thay đổi vị trí trong quá trình kéo sợi", Tural Khudiyev, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.

Kết quả, nhóm nghiên cứu thu được loại pin mỏng và mềm dẻo hơn nhiều các thiết kế trước đó. Nó có dung lượng 123 mAh và dài đến 140 m, trở thành pin sợi mềm dẻo dài nhất thế giới. Dù đây đã là con số rất ấn tượng, Khudiyev cho biết, không có giới hạn cụ thể nào về độ dài. "Chúng tôi hoàn toàn có thể làm pin dài đến cả km", ông nói.

Các chuyên gia cũng chứng minh tiềm năng của pin trong nhiều thử nghiệm như quấn pin sợi quanh tàu ngầm đồ chơi để cung cấp điện hay cung cấp năng lượng cho một hệ thống Li-Fi - hệ thống sử dụng các xung ánh sáng để truyền dữ liệu.

Pin sợi có thể giặt máy. Không giống các loại pin khác, nó cũng có thể gắn nhiều thiết bị dọc theo chiều dài của mình. "Ưu điểm của phương pháp mới là khả năng gắn nhiều thiết bị vào một sợi pin duy nhất thay vì phải gắn với nhiều sợi khác nhau. Kết hợp các sợi chứa nhiều thiết bị này sẽ giúp thúc đẩy việc hiện thực hóa một máy tính vải nhỏ gọn", Jung Tae Lee, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.

Nhóm nhà khoa học đang tiếp tục thử nghiệm thiết kế mới và nghiên cứu xem các vật liệu khác giúp cải tiến hiệu quả và dung lượng của pin như thế nào. Họ cũng đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho công nghệ mới và cho rằng nó có thể trở thành sản phẩm thương mại trong vài năm tới.