10 phát minh mới nhất về pin làm thay đổi công nghệ trong tương lai

Các nhà phát triển thì liên tục tối ưu hóa hệ điều hành, phần mềm để nâng cao trải nghiệm cho người dùng. Tuy nhiên, thời lượng pin của máy lại là một câu chuyện hoàn toàn khác. Bài viết dưới đây tổng hợp những nghiên cứu, phát minh khả thi nhất sẽ đảm nhận vai trò là nguồn năng lượng mới cho thiết bị công nghệ trong tương lai.

1. Sạc siêu tốc 60 giây Aluminum-ion

Các nhà khoa học tại đại học Stanford đã phát triển một loại pin mới sử dụng tế bào Nhôm và than chì (Aluminum graphite) có thể sạc đầy smartphone trong khoảng một phút.

Sự kết hợp giữa nhôm và than chì sẽ giúp cho chúng có hiệu suất cao, tuổi thọ lâu hơn và an toàn hơn. Tuy nhiên, nguyên mẫu pin Aluminum-ion trong phòng thí nghiệm cho ra công suất thấp hơn gấp đôi so với pin Lithium-ion truyền thống. Cụ thể, mật độ năng lượng điện trung bình trên mỗi kilogram ở pin Lithium-ion là 100 watt, còn với Aluminum-ion thì chỉ dao động trong khoảng 40 watt.

Nhóm nghiên cứu của đại học Stanford lạc quan cho rằng vấn đề này sẽ được sớm khắc phục.

2. Pin Alfa – trụ được 14 ngày và hoạt động nhờ nước

Một bước đột phá về pin Nhôm – không khí cho công suất gấp 40 lần pin Lithium-ion.

Loại pin này có thể sạc lại bằng cách nhúng vào nước. Mỗi lần thao tác như vậy nó có thể hoạt động được 14 ngày liên tục. Công suất của pin là 8100 watt/kg, gấp 40 lần so với lithium-ion. Thật đáng kinh ngạc!

Theo chủ nhân của nó, nhà sản xuất Fuji Pigment (Nhật Bản) thì sản phẩm sẽ ra mắt vào cuối năm nay. Chúng ta hi vọng sẽ sớm nhìn thấy xự hiện diện của loại pin này trên xe điện – bằng cách tận dụng các vòi phun nước cứu hỏa sẵn có tại các trạm xăng để nạp thêm năng lượng cho xe.

3. Pin co giãn

Một nhóm nghiên cứu tại đại học bang Arizona, Mỹ đã phát triển thành công thỏi pin có khả năng kéo giãn, dùng cho đồng hồ thông minh và các thiết bị điện tử đeo được. Ý tưởng của nó bắt nguồn từ bộ môn xếp giấy nghệ thuật Kirigami của Nhật Bản (một biến thể từ Origami).

Thỏi pin được làm bằng một loại vữa gồm than chì (graphite) và Lithium cobalt dioxide, khi kết hợp cùng nhau chúng có khả năng lưu trữ và phóng điện. Nhờ sử dụng kỹ thuật phủ loại vữa này lên các lá nhôm đã được tạo hình Kirigami, thỏi pin này có thể dễ dàng uốn dẻo để tích hợp vào dây đeo của các thiết bị wearable. Xa hơn nữa, họ có thể dệt thỏi pin này vào quần áo nhằm phục vụ nhu cầu theo dõi sức khỏe người dùng.

 

Ý tưởng từ nghệ thuật gấp giấy Nhật Bản

Nhóm nghiên cứu cho biết thỏi pin này đã có thể làm hoạt động chiếc đồng hồ Samsung Gear 2 sau khi được kéo giãn. Trước sự phát triển nhanh chóng các thiết bị uốn dẻo đeo như hiện này, cơ hội cho pin kéo giãn là rất lớn trong tương lai không xa.

4. Năng lượng từ bề mặt da người

Tận dụng sức mạnh của sự ma sát, một thiết bị được phát triển bởi đại học quốc gia Singapore (NUS) có thể khai thác triệt để nguồn năng lượng điện từ da người. Năng lượng này đủ để thắp sáng 12 bóng đèn LED.

Điều này đồng nghĩa với việc sẽ không còn cần thiết khi sử dụng pin cho thiết bị wearable hay quần áo thông minh trong tương lai nữa.

Nó hoạt động như thế nào? Một điện cực được dùng để thu dòng điện là mẫu giấy bạc dày 50nm. Trên bề mặt của giấy chứa hàng nghìn tế bào silicone có kích thước cực tiểu giúp tăng diện tích bề mặt tiếp xúc da.

Khi người dùng cử động, nguồn năng lượng cơ học do ma sát với da được chuyển đổi thành năng lượng điện và năng lượng thu được sẽ tích trữ trong mẫu giấy bạc.

5. Sạc dự phòng Lumopack - nạp đầy iPhone trong 6 phút

Nếu có sản phẩm chỉ cần 6 phút để sạc đầy và cung cấp đủ pin cho một chiếc iPhone, bạn sẽ thử chứ? Lumopack là một sản phẩm như thế.

Sử dụng công nghệ Metal Organic Frameworks (MOF) và hoạt động với công suất 140W nên Lumopack có thể tự nạp đầy trong 30 phút, nạp đầy các smartphone từ 6 – 9 phút. Các cell pin tích hợp có khả năng duy trì hiệu suất sau hơn 1000 chu kỳ nạp xả, gấp 2-3 lần so với tiêu chuẩn công nghệ hiện nay.

Sản phẩm hiện đang gây quỹ trên Kickstarter và bạn được giảm 35% khi đóng góp 69 USD (1,5 triệu đồng) cho dự án. Nếu chi thêm 10 USD, bạn còn được nhận thêm cáp sạc và phụ kiện bảo vệ. Sản phẩm xuất xưởng trong tháng 10.

6. Pin “xếp hình” Jenax J.Flex

Tại triển lãm thiết bị điện tử đeo được (Wearable Expo) đầu năm nay tại Tokyo, công ty Hàn Quốc Jenax đã giới thiệu loại pin có thể uốn cong, gấp lại hay vo tròn như giấy, có tên J.Flex, tương tự như nghiên cứu được đề cập ở mục 3. Tuy nhiên, ưu điểm của J.Flex là có thêm khả năng chống nước.

J.Flex đã vượt qua các bài thử nghiệm an toàn – nó đã được gấp lại hơn 200.000 lần mà không có bất kỳ ảnh hưởng nào đến hiệu suất.

7. Sạc pin qua không khí Ubeam

Khám phá mới từ công ty khởi nghiệp có tên uBeam cho phép bạn sạc thiết bị như sạc không dây mà không nhất thiết phải đặt 2 thiết bị gần nhau. uBeam dùng sóng siêu âm để truyền tải điện năng. Năng lượng điện được chuyển đổi thành sóng âm để truyền đi, và sau đó được chuyển ngược lại thành năng lượng điện khi nó tới thiết bị nhận.

uBeam được tình cờ phát triển bởi nữ nghiên cứu sinh 25 tuổi – Meredith Perry. Để hiện thực hóa công nghệ này, cô đã sáng lập nên công ty Ubeam và phát triển công nghệ sạc pin qua các bộ phát sóng dày 5 mm. Những bộ phát sóng này có thể gắn vào tường, tích hợp vào các vật trang trí, nội thất trong nhà để có thể phát điện đến điện thoại thông minh, máy tính bảng hay laptop.

Hiện tại công ty của Meredith đang cung cấp giải pháp này cho các quán cà phê, nhà hàng, khách sạn.

8. Năng lượng từ sương mù

Công nghệ pin mới này đang được các nhà khoa học tại MIT nghiên cứu và đã có những thành công bước đầu trong việc tìm ra cách để hấp thụ năng lượng từ sương trong không khí.

Thiết bị tạo ra điện năng này sử dụng các tấm kim loại phẳng xen kẽ để tạo ra điện từ các hạt sương trong không khí. Thử nghiệm ban đầu của các nhà nghiên cứu cho thấy thiết bị này có thể sản xuất một lượng nhỏ năng lượng khoảng 15 picowatt. Nhưng theo Nenad Milijkovic, người đứng đầu dự án này thì mức năng lượng này có thể tăng lên khoảng 1 microwatt trong tương lai.

Lượng điện tạo ra trong nghiên cứu bước đầu không quá lớn, chắc chắn không thể thay thế được các nguồn điện hiện nay. Nhưng nguồn điện dạng này sẽ rất quan trọng và cần thiết ở những nơi hoang vu, hẻo lánh.

9. StoreDot - sạc siêu tốc 30 giây

Công nghệ sạc pin siêu nhanh StoreDot được phát triển bởi bộ phận công nghệ Nano tại đại học Tel Aviv (Israel), có thể hoạt động với tất cả các dòng smartphone hiện nay. Trước đó, thử nghiệm công khai đầu tiên được nhóm thực hiện thành công trên Samsung Galaxy S4 với pin tiêu chuẩn tích hợp.

Để có được tốc độ sạc cực nhanh như vậy, bộ sạc đã được tích hợp công nghệ StoreDot chuyên biệt, gồm hỗn hợp chất bán dẫn sinh học được tạo ra từ các hợp chất hữu cơ tự nhiên Peptides - các chuỗi axit amino ngắn, chất cấu thành nên Protein.

Chi phí sản xuất StoreDot mất 20 USD (khoảng 400,000 đồng) và sẽ được thương mại hóa vào năm 2017.

10. Sạc bằng năng lượng Mặt Trời

Hãng Alcatel đã trình diễn công nghệ sạc pin cho di động dưới ánh sáng mặt trời nhờ tấm nền trong suốt được đặt trên màn hình.

Các chuyên gia phát triển tin rằng phương thức tạo năng lượng như vậy sẽ giải quyết triệt để vấn đề cạn pin mọi lúc mọi nơi, miễn nơi đó có ánh sáng.

Tuy nhiên, đại diện Alcatel nhận định hãng chưa có ý định sẽ ra mắt smartphone sử dụng tầm nền có thể sạc bằng năng lượng Mặt Trời. Họ cần có thêm thời gian để phát triển và đảm bảo rằng tầm nền hoạt động tốt, không gặp trục trặc.