Tin Khoa học Công nghệ quốc tế

BIẾN QUẦN ÁO THÀNH CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN MẶT TRỜI

30/12/2020 | 0

Sự khao khát năng lượng của chúng ta là vô độ, thậm chí nó còn tiếp tục tăng lên khi ngày càng có nhiều các thiết bị điện tử mới. Hơn nữa, chúng ta hầu như luôn di chuyển và do đó thường xuyên phụ thuộc vào nguồn điện để sạc điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính xách tay. Trong tương lai, ổ cắm điện (ít nhất là cho mục đích này) có thể trở nên lỗi thời. Điện có thể sẽ đến từ quần áo của chúng ta. Bằng cách sử dụng một loại polymer mới được ứng dụng trên sợi dệt, áo khoác, áo phông và những đồ tương tự có thể sẽ sớm hoạt động như bộ thu năng lượng mặt trời và do đó như một nguồn cung cấp năng lượng di động.

(Ảnh: Vật liệu polymer mới rất linh hoạt và có thể bẻ cong)

Làm cho vật liệu phát quang trở nên linh hoạt

Vật liệu có khả năng sử dụng ánh sáng gián tiếp hoặc ánh sáng xung quanh để tạo ra năng lượng đã được sử dụng trong ngành công nghiệp năng lượng mặt trời. Những vật liệu này chứa các vật liệu phát quang đặc biệt và được gọi là “Bộ tập trung năng lượng phát quang”, viết tắt là LSC. Các vật liệu phát quang trong LSC bắt ánh sáng khuếch tán xung quanh và truyền năng lượng của nó đến các tế bào quang điện, sau đó chuyển đổi ánh sáng thành năng lượng điện. Tuy nhiên, LSC hiện chỉ có sẵn dưới dạng cứng và không thích hợp để sử dụng trong dệt may vì chúng không đủ mềm dẻo cũng như không đủ độ thoáng khí. Một nhóm nghiên cứu liên ngành do Luciano Boesel dẫn đầu từ Phòng thí nghiệm Màng sinh học và Vật liệu dệt hiện đã thành công trong việc kết hợp một số vật liệu phát quang này vào một loại polymer có đủ tính linh hoạt và độ thoáng khí.

Loại Polymer đã được biết đến từ lâu

Vật liệu mới này dựa trên Amphiphilic Polymer Co-Networks, gọi tắt là APCN, một loại polymer đã được biết đến từ lâu trong nghiên cứu và đã có mặt trên thị trường dưới dạng kính áp tròng silicone-hydrogel. Các tính chất đặc biệt của polymer - tính thấm đối với không khí và hơi nước cũng như tính linh hoạt và ổn định - cũng có lợi cho mắt người và dựa trên các tính chất hóa học đặc biệt. “Lý do chúng tôi lựa chọn loại polymer này là do chúng tôi có khả năng kết hợp hai vật liệu phát quang không thể trộn lẫn ở quy mô nano và để chúng tương tác với nhau. Tất nhiên, có các loại polymer khác để tích hợp các vật liệu này; nhưng điều này sẽ dẫn đến sự tổng hợp, và do đó không thể sản xuất năng lượng”, Boesel giải thích.

Bộ tập trung năng lượng mặt trời cho quần áo

Phối hợp với các đồng nghiệp từ hai phòng thí nghiệm khác, gồm Thin Films và Photovoltaics and Advanced Fibers, nhóm của Boesel đã thêm hai vật liệu phát quang khác nhau vào mô gel, biến nó thành một bộ tập trung năng lượng mặt trời linh hoạt. Cũng giống như trên các bộ tập trung quy mô lớn (cứng), vật liệu phát quang thu được một phổ ánh sáng rộng hơn nhiều so với các vật liệu quang điện thông thường. Các bộ tập trung năng lượng mặt trời mới có thể được áp dụng cho các sợi dệt mà không khiến sợi bị giòn, dễ nứt hay dễ tích tụ hơi nước dưới dạng mồ hôi. Bộ tập trung năng lượng mặt trời đeo trên người có thể mang lại lợi ích to lớn cho nhu cầu ngày càng tăng về năng lượng, đặc biệt là đối với các thiết bị di động.

Nguồn dịch và biên tập: https://www.empa.ch/web/s604/wearable-solar-cells

VPTC.HTQT