Công nghệ ngày nay đã tác động vào hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống chúng ta. Rất nhiều trong số những thiết bị khi ra mắt đủ khiến người dùng sửng sốt về cách thức mà nó hoạt động. Không lâu nữa đây, sẽ đến lúc người dùng đón nhận các thiết bị công nghệ hoạt động được nhờ năng lượng từ chính cơ thể con người.
Các nhà khoa học Hoa Kỳ và Trung Quốc đang phát triển một sợi kim loại nhỏ được gọi là máy phát điện ma sát nano (triboelectric nanogenerator). Khi tiếp xúc với cơ thể người, sợi kim loại có thể phát ra điện nhờ những cử động rất nhỏ như gập một ngón tay.
Sợi kim loại chỉ dài 1.5cm và rộng 1cm, có thể cung cấp điện áp tối đa 124 volt, dòng điện 10 microamps và mật độ năng lượng là 0.22 millwatt trên mỗi cm vuông.
Dòng điện này chắc chắn không đủ để sạc smartphone nhanh chóng, nhưng đây mới là bước đầu của quá trình phát triển sáng chế mà nó đã có thể cung cấp điện cho 48 chiếc đèn LED cùng một lúc.
Dự án nghiên cứu hợp tác được lãnh đạo bởi các nhóm tại Đại học Buffalo, Hoa Kỳ và Viện Các Chất bán dẫn (IoP) thuộc Học viện Khoa học Trung Quốc (CAS).
Đội nghiên cứu tin rằng họ có thể biến ý tưởng khai thác nguồn năng lượng từ cơ thể con người thành hiện thực nhờ điện ma sát – loại lực điện từ xuất hiện giữa các bề mặt vật chất, theo cùng một cách mà phần lớn tĩnh điện được tạo ra.
Các nhà khoa học đã xem xét một số loại máy phát nano có khả năng sản xuất hiệu ứng điện ma sát, nhưng gặp khó khăn vì chi phí sản xuất cao hoặc khó vận hành.
Hiện nay, họ vừa có bước tiến đột phá khi sử dụng hai lớp vàng mỏng, ở giữa kẹp olydimethylsiloxane (hay PDMS, loại polymer làm từ silicon được sử dụng trong sản xuất kính áp tròng, đồ chơi Silly Putty và các sản phẩm khác).
Do một lớp vàng được kéo dãn rồi giải phóng, nó nhăn lại, tạo ra ma sát giữa hai lớp vàng và PDMS.
Nghiên cứu trưởng – Giáo sư Yun Xu của Học viện Khoa học Trung Quốc giải thích: “Hành động này khiến các electron chuyển động qua lại giữa các lớp vàng. Càng cọ sát mạnh, lượng năng lượng được sinh ra càng lớn.”
Do sợi kim loại có thể được sản xuất dễ dàng, nhóm nghiên cứu đang xem xét sử dụng miếng vàng lớn hơn cho nhiều điện hơn.
Họ cũng dự định thiết kế pin xách tay để lưu trữ năng lượng khi sợi kim loại đang sản xuất, đồng thời hy vọng hệ thống có thể cung cấp điện cho một số thiết bị điện tử tự sạc và mang theo trên người.