Máy thu hoạch năng lượng có thể đeo được giúp tăng hiệu suất gấp 280 lần
Một nhóm do Giáo sư Jang Kyung-In từ Khoa Kỹ thuật Robot và Cơ điện tử (DGIST) dẫn đầu đã phát triển một máy thu hoạch năng lượng áp điện có thể co giãn ba chiều có thể thu hoạch năng lượng điện bằng cách sử dụng chuyển động của cơ thể. Thiết bị này sẽ được sử dụng như một máy thu hoạch năng lượng có thể đeo được vì nó có thể được gắn vào da hoặc quần áo.
Công trình được công bố trên tạp chí ACS Nano.
Máy gặt năng lượng có hai loại dựa trên hiệu ứng ma sát điện hay hiệu ứng áp điện. Thiết bị do nhóm của Giáo sư Jang phát triển dựa trên hiệu ứng áp điện, tạo ra điện từ các hoạt động thể chất như da đàn hồi hoặc chuyển động khớp.
Các tài liệu chứa một số nghiên cứu tập trung vào máy thu hoạch năng lượng áp điện, nhưng hầu hết chúng sử dụng vật liệu áp điện hữu cơ hoặc composite, có hiệu suất năng lượng thấp. Điều này gây khó khăn cho việc thu hoạch đủ năng lượng từ các chuyển động của cơ thể, hạn chế việc sử dụng chúng như các thiết bị năng lượng có thể đeo được.
Thiết bị được phát triển bởi nhóm của Giáo sư Jang dựa trên chì zirconate titanate (PZT), có hiệu suất áp điện cao. PZT có hiệu suất áp điện tuyệt vời nhưng cứng và giòn, gây khó khăn cho việc sử dụng nó như một thiết bị có thể co giãn. Tuy nhiên, nhóm của Giáo sư Jang đã thiết kế PZT thành một cấu trúc ba chiều
Họ cũng giới thiệu một thiết kế điện cực ghép nối dành riêng cho độ cong mới để chia các điện cực thành các phần khác nhau để năng lượng điện của thiết bị không bị triệt tiêu. Điều này dẫn đến hiệu suất năng lượng cao hơn 280 lần so với máy thu hoạch năng lượng áp điện kéo dài thông thường.
"Phát triển công nghệ máy thu hoạch năng lượng áp điện có thể co giãn hiệu quả cao này là một thành tựu lớn của nghiên cứu này", Giáo sư Jang nói. "Chúng tôi hy vọng công nghệ này sẽ trở nên hữu ích sau khi thương mại hóa và dẫn đến việc sử dụng thực tế các thiết bị thu hoạch năng lượng có thể đeo được."
