Buzz
Loại pin hiệu suất cao, linh hoạt có thể uốn cong, kéo giãn theo mọi hình dạng mà vẫn giữ hoạt động ổn định, mở ra kỷ nguyên cho điện thoại và đồng hồ siêu linh hoạt, có thể cuộn tròn trên cổ tay.
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Linköping (Thụy Điển) vừa chế tạo thành công pin mềm dẻo có khả năng uốn cong, kéo giãn và tạo hình tùy ý. Đặc biệt, pin vẫn duy trì hoạt động ngay cả khi bị xoắn, kéo dài hoặc ở trạng thái "nghỉ". Họ đã thử nghiệm pin này để thắp sáng một bóng đèn LED đỏ, khẳng định tiềm năng ứng dụng của công nghệ mới.
Vì sao chúng ta cần một loại pin như thế này?
Hiện nay, pin là bộ phận quan trọng trong các thiết bị điện tử như điện thoại, laptop, cảm biến sức khỏe hay máy trợ tim. Tuy nhiên, đa số pin hiện tại đều có kết cấu cứng, khó phù hợp với các thiết bị mềm dẻo hoặc thiết kế đặc biệt, khiến việc phát triển thiết bị đeo, robot mềm và quần áo thông minh gặp nhiều hạn chế.
Theo dự báo, trong thập kỷ tới sẽ có hàng nghìn tỷ thiết bị kết nối Internet, phần lớn là thiết bị nhỏ gọn, đeo trên người hoặc tích hợp vào đồ dùng hàng ngày. Do đó, pin linh hoạt có thể thay đổi hình dạng mà vẫn ổn định hoạt động sẽ trở thành yếu tố thiết yếu.
Cấu trúc pin mới có dạng đặc sệt tương tự kem đánh răng
Trước đây, một số nhà khoa học từng thử sử dụng kim loại lỏng như gallium để tạo pin mềm, nhưng vật liệu này dễ đông cứng trong quá trình sạc-xả, gây khó khăn cho ứng dụng thực tế.
Nhóm do phó giáo sư Aiman Rahmanudin dẫn đầu đã chọn con đường khác khi kết hợp polymer dẫn điện với lignin – phụ phẩm từ ngành giấy, tạo ra loại pin có kết cấu đặc sệt như kem đánh răng, mềm dẻo đủ để in 3D theo mọi hình dạng mong muốn.
Pin này đã trải qua 500 chu kỳ sạc-xả liên tiếp vẫn duy trì hiệu suất ổn định. Đặc biệt, khi kéo giãn gấp đôi chiều dài, pin vẫn hoạt động bình thường. Toàn bộ vật liệu đều bền vững, polymer tổng hợp trong phòng thí nghiệm, còn lignin được tận dụng từ phế phẩm công nghiệp.
Vẫn còn những giới hạn cần khắc phục
Dù triển vọng lớn, loại pin này hiện có điện áp đầu ra chỉ 0.9V, chưa đáp ứng được nhiều ứng dụng cần điện áp cao hơn. Nhóm nghiên cứu đang thử bổ sung các thành phần như kẽm và mangan – kim loại phổ biến, an toàn, và có thể dùng trong môi trường nước nhằm tăng điện áp.
Hướng tới tương lai phát triển bền vững và ứng dụng rộng rãi
Việc phát triển pin mềm có khả năng uốn cong theo mọi hình dạng mở ra vô số cơ hội mới cho ngành công nghệ đeo, thiết bị y tế và cả thời trang thông minh. Đây là bước tiến quan trọng trong việc hòa hợp giữa tính linh hoạt, độ an toàn và sự bền vững trong công nghệ năng lượng tương lai. Nếu nâng cao được điện áp, loại pin này rất có thể sẽ được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị đeo và điện thoại thông minh.
