Buzz
Ánh tối là 'kẻ thù' của các hệ thống điện Mặt Trời, nhưng lại là nguồn sống của thiết bị SEG.
Nghe có vẻ như là từ một bộ phim viễn tưởng, nhưng mô hình thiết bị Phát Năng Lượng Hiệu ứng Bóng (SEG) hoạt động hoàn toàn được. Công nghệ mới này có thể thay đổi cách chúng ta tạo năng lượng tái tạo trong ngôi nhà của mình; không chỉ là pin Mặt Trời trên mái nhà, mà còn có cả thiết bị SEG trong phòng tối.
SEG sử dụng sự tương phản giữa tối và sáng để tạo ra điện. Thiết bị này bao gồm các dải mỏng làm bằng vàng được đặt trên tấm silicon, cả hai được đặt trên một tấm nhựa dẻo. Bóng tối thường là 'kẻ thù' của các hệ thống năng lượng Mặt Trời, nhưng với SEG, đây lại là nguồn nhiên liệu chính để tạo ra điện. Theo những người phát triển SEG, công nghệ này có chi phí thấp hơn pin Mặt Trời và có thể tạo ra đủ điện để vận hành các thiết bị di động nhỏ.
“Khắp mọi nơi đều tồn tại ánh tối, và chúng ta thường bỏ qua tiềm năng của nó”, nhà khoa học vật liệu Tan Swee Ching từ Đại học Quốc gia Singapore (NUS) nhận định.
“Trong các công nghệ quang điện học hoặc quang điện tử, chúng ta sử dụng nguồn sáng ổn định để tạo ra điện, không ai mong muốn có ánh tối, vì nó làm giảm hiệu suất của các thiết bị tạo năng lượng từ ánh sáng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tận dụng sự tương phản giữa ánh sáng và ánh tối, sử dụng ánh tối như một nguồn năng lượng gián tiếp. Sự khác biệt về điện áp giữa hai khu vực tối và sáng tạo ra dòng điện. Khái niệm thu thập năng lượng từ ánh tối này là một đột phá chưa từng có trước đây”.
Chính sự đối lập giữa ánh sáng và bóng tối làm cho thiết bị SEG hoạt động: khi SEG nằm trong bóng tối hoàn toàn hoặc đối diện trực tiếp với ánh sáng, nó sản xuất ra ít hoặc không có năng lượng; nhưng trong bối cảnh sự thay đổi liên tục giữa tối và sáng - như mây che khuất ánh nắng hoặc do sự di chuyển của Mặt Trời tạo nên hiện tượng tối/sáng, thiết bị tạo ra đủ năng lượng để vận hành một chiếc đồng hồ điện tử.
Đội ngũ nghiên cứu tin rằng trong tương lai có thể mở rộng quy mô hệ thống SEG này. “Chúng tôi cũng đã phát hiện ra rằng diện tích bề mặt tối ưu nhất để SEG tạo điện là đặt một nửa trong bóng tối và một nửa trong ánh sáng”, nhà vật lý học Andrew Wee của đội ngũ nghiên cứu cho biết.
Ai mà ngờ bóng tối cũng có thể tạo ra điện?
SEG cũng có thể trở thành một hệ thống cảm biến: nó có thể theo dõi chuyển động của vật thể đi qua trên bề mặt nó thông qua việc cảm nhận bóng đổ. Các nhà khoa học cho rằng tính năng này có thể được ứng dụng trong công nghệ nhà thông minh, hoặc thậm chí trở thành một cảm biến độc lập, tự tạo năng lượng để hoạt động.
Còn nhiều công việc phải hoàn thành trước khi SEG trở thành công nghệ hàng ngày. Bước tiếp theo, các nhà nghiên cứu muốn giảm thiểu chi phí sản xuất SEG bằng cách thay thế các lớp phim vàng bằng vật liệu rẻ tiền hơn.
Với việc có nhiều phương pháp tạo ra năng lượng tái tạo hơn, chúng ta sẽ có cơ hội phát triển những thiết bị sáng tạo hơn mà không còn phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch hoặc lưới điện. Danh sách các nguồn năng lượng thay thế vừa được bổ sung thêm một tên mới, đó là “bóng tối”.
“Với chi phí sản xuất thấp, đơn giản và ổn định, hệ thống SEG của chúng tôi mở ra một phương thức tạo ra năng lượng xanh để cung cấp cho các thiết bị điện tử, và cũng trở thành một phần của hệ thống cảm biến thông minh, có thể được tích hợp vào các tòa nhà”, báo cáo nghiên cứu được đăng trên Tạp chí Năng Lượng & Môi trường viết.
Xem thêm trên Science Alert
