Các kỹ sư tại MIT (Học viện công nghệ Massachusetts) đã phát triển một thiết bị tạo ra điện bằng cơ chế hoàn toàn mới. “Các hạt” làm bằng ống nano carbon được ngâm trong dung môi hữu cơ, tạo ra dòng điện có khả năng cung cấp năng lượng cho các rô bốt nhỏ hoặc điều khiển các phản ứng hóa học.
Các hạt của ống nano cacbon (màu xanh lam) được phủ một phần trong polyme giống Teflon (màu xanh lá cây), từ đó tạo ra dòng điện chạy từ mặt được tráng sang mặt không được tráng. Ảnh: Jose-Luis Olivares, MITCác ống nano carbon được biết đến là chất dẫn điện tuyệt vời, và các nhà nghiên cứu của MIT đã tìm ra cách để khai thác chúng. Nhóm nghiên cứu đã phủ một nửa vật liệu ống nano trong một polyme giống như Teflon, cho phép các điện tử di chuyển từ nửa được phủ sang nửa không có. Khi vật liệu này được ngâm trong dung môi hữu cơ, chất lỏng bắt đầu kéo các điện tử ra khỏi phần không được phủ, và theo phản ứng, các điện tử được vận chuyển từ phần được phủ - do đó tạo ra dòng điện.
Michael Strano, tác giả cấp cao của nghiên cứu cho biết: “Dung môi lấy đi các electron và hệ thống cố gắng cân bằng bằng cách chuyển động các electron. “Không có phản ứng hóa học phức tạp nào diễn ra bên trong pin. Ở đây chỉ có các hạt, bạn đưa chúng vào dung môi và chúng bắt đầu tạo ra điện trường ”.
Với cơ chế được xác định, nhóm nghiên cứu sau đó đã tìm cách tạo ra một thiết bị có thể sử dụng nó. Họ tạo ra một tấm ống nano carbon, phủ một bề mặt bằng polyme, sau đó cắt tấm này thành các hạt nhỏ có chiều rộng 250 micromet, tạo ra các vật thể hai mặt đôi khi được gọi là hạt Janus.
Sau đó, những hạt này được đặt trong một ống nghiệm chứa dung môi, nơi chúng tạo thành hàng trăm mảnh để tạo ra một lò phản ứng “đóng gói”. Trong các thử nghiệm, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng hệ thống hiện có thể tạo ra khoảng 0,7 vôn cho mỗi hạt, đủ để cung cấp năng lượng cho phản ứng oxy hóa rượu. Phản ứng này, trong đó rượu được chuyển đổi thành anđehit hoặc xeton, là phản ứng phổ biến trong công nghiệp hóa chất.
Ge Zhang, tác giả của nghiên cứu nói: “Bởi vì lò phản ứng tầng được thiết kế nhỏ gọn, nó có tính linh hoạt hơn về mặt ứng dụng so với một lò phản ứng điện hóa lớn. Các hạt có thể được tạo ra rất nhỏ và chúng không yêu cầu bất kỳ sự kết nối bên ngoài nào để thúc đẩy phản ứng điện hóa."
Nhóm nghiên cứu nhận định, hệ thống này cuối cùng có thể được đưa vào sử dụng cung cấp năng lượng cho các robot nhỏ, thu năng lượng từ môi trường của chúng.
Link: https://newatlas.com/energy/two-faced-carbon-nanotube-particles-electricity-generator/
Hà Trần (Theo New Atlas)
