Pin uốn dẻo đã trở thành hiện thực

Các nhà nghiên cứu tại Northwestern và Đại học Illinois tại Urbana-Champaign đã tạo ra một loại pin lithium-ion linh hoạt có khả năng uốn cong và sạc không dây. Đây quả thực là một tin sốt dẻo và vô cùng hấp dẫn. Giới công nghệ đã từng mơ ước về những thiết bị tiện ích có thể được thiết kế để mặc lên người, những màn hình hiển thị có thể uốn dẻo và cấy dưới da. Những công trình khoa học trên đang gần “tuyệt vọng” vì chờ đợi một nguồn điện linh hoạt và co giãn. Và có vẻ như giải pháp thần kì đã xuất hiện.

Trong lịch sử của ngành công nghiệp sản xuất pin, về cơ bản, pin thường được làm bằng các tấm lớn với chất liệu than chì và kim loại, do đó chúng khó có thể uốn cong hay tùy biến linh hoạt được. Thậm chí nếu bạn dại dột uốn cong pin của một chiếc máy tính xách tay và với một lực đủ mạnh, nó có thể bị phá vỡ và phát nổ. Ngoài ra, còn có một chất điện phân lỏng độc hại trong hầu hết các loại pin, do đó việc phải “bao bọc” bằng một vỏ bọc cứng và chắc chắn cũng là điều dễ hiểu.

Loại pin lithium-ion hoàn toàn mới này được tích hợp bởi hàng trăm tế bào nhỏ bé, được kết nối bằng dây trên một chất nền silicon co giãn. Như bạn có thể nhìn thấy trong sơ đồ ở trên, về cơ bản các tế bào bản thân nó là những lithium-ion, được “đóng gói” một cách linh hoạt trong một lớp vỏ silicon co giãn. Các dây dẫn bên trong pin mới thực sự là huyền diệu. Được ví von là “sự co giãn bên trong sự co giãn” (“a spring within a spring”), những sợi dây dẫn có thể được kéo dài ra mà bạn không cần phải lo lắng về việc căng cứng của chúng, ngay cả khi pin được kéo dài đến ba lần kích thước ban đầu của nó. Ngay khi bạn thả lỏng chiếc pin, sản phẩm độc đáo này sẽ trở về hình dạng và kích thước ban đầu.

Nếu những điều trên là chưa đủ, loại pin co giãn này cũng được các nhà nghiên cứu trang bị ăng ten và hệ thống mạch điện – một lần nữa bằng cách sử dụng dây co giãn – cho phép người dùng có thể sạc không dây thông qua sự cảm ứng. Việc làm này có lẽ xuất phát từ thực tế là sẽ khó khăn để xây dựng một ổ cắm sạc linh hoạt, nhưng nó cũng là tin tức rất tốt cho các thiết bị y tế cấy dưới da, khi mà sạc không dây nhanh chóng trở thành một chỉ tiêu không thể thiếu.

Trong thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã thiết kế chiếc pin với diện tích 1 inch bao gồm 100 tế bào riêng lẻ. Như trong hình ảnh bạn có thể thấy ở trên, chiếc pin vẫn hoàn toàn có thể tiếp tục cung cấp năng lượng cho đèn LED ngay cả khi bị kéo dài một cách đáng kể. Các nhà nghiên cứu đã đưa ra thông báo rằng pin có thể chịu đựng được 20 chỉ thị trên một chu kì xả với một sự sai lệch nhỏ trong khả năng của mình. Tuy nhiên, họ vẫn đang cố gắng nghiên cứu để “nỗ lực phát triển bổ sung để cải thiện tuổi thọ của pin nhằm đáp ứng nhu cầu thương mại hóa”.

Thành tựu khoa học này chắc chắn là một bước tiến đáng kể cho những thiết bị yêu cầu sự linh hoạt cao. Hãy tưởng tượng một chiếc pin có thể gập lại đút vào túi hay kéo căng ra theo nhu cầu của bạn. Mật độ năng lượng của loại pin co giãn này mới đang dừng lại ở mức chấp nhận được. Tuy nhiên, với một khối lượng công việc ít, chiếc pin này hoàn toàn có đủ sức mạnh để đáp ứng cho nhu cầu năng lượng của một số ít các bộ cảm biến hay một chiếc máy tính loại nhỏ.

Khi kết hợp với một số xu hướng công nghệ trong thời gian gần đây, chúng ta hoàn toàn có quyền hi vọng về một tương lai của những sản phẩm smartphone, tablet màn hình dẻo, hay những thiết bị linh hoạt có thể mặc trên người. Dĩ nhiên đó mới chỉ khởi đầu của câu chuyện, theo thời gian chắc chắn sản phẩm này sẽ được tiếp tục nghiên cứu và cải tiến để phục vụ tốt hơn cho nhu cầu của con người.

Theo Genk