Công nghệ nano biến gạch thành pin

Theo dõi KTMT trên

Một viên gạch có thể cung cấp điện để thắp sáng một bóng đèn LED. (Ảnh: The Guardian)

Theo một nghiên cứu mới đăng tải trên tạp chí Nature Communications, các nhà khoa học đã tìm ra tác dụng mới của gạch, đó là lưu trữ năng lượng. Gạch được lựa chọn để xây nhà vì nhiều lý do, trong đó nổi bật là khả năng chống chịu áp suất cao và nhiệt độ chênh lệch. Chúng có thể chịu được mức nhiệt độ dao động mà không bị co, giãn hay cong vênh. Có thể nói chúng hấp thụ nhiệt rất tốt, bền và có thể được tái sử dụng.

Gạch có màu đỏ nâu bắt nguồn từ hematit, một oxit sắt thường được tìm thấy trong đá và đất, thứ mà con người đã sử dụng để làm chất tạo màu từ hơn 73.000 năm trước. Điều thú vị là hematit cũng được sử dụng tại các cơ sở lưu trữ năng lượng hiện đại. Với ý nghĩ đó, các nhà hóa học đã phát triển một phương pháp sửa đổi các viên gạch để cho phép chúng lưu trữ điện năng, nhằm mục đích cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện.

Các nhà khoa học cho biết công nghệ mới này dựa trên nguyên lý bổ sung sợi nano của chất dẻo dẫn điện vào lỗ nhỏ trong gạch. Thử nghiệm ban đầu cho thấy một viên gạch có thể mang đủ điện để thắp sáng bóng đèn nhỏ. Trong trường hợp khả năng trữ điện gia tăng thì những viên gạch có thể trở thành vật thay thế tiết kiệm chi phí so với pin lithium-ion hiện nay.

Ông Julio D’Arcy tại Đại học Washington (Mỹ), người tham gia đội nghiên cứu cho biết: "Những viên gạch ban đầu tích trữ được năng lượng tương đương 1% của pin lithium. Tuy nhiên, mức này có thể tăng gấp 10 lần bằng cách bổ sung vật liệu như oxit kim loại cho viên gạch".

Ông D’Arcy nhận định rằng trong trường hợp gạch có thể mang năng lượng tương đương pin lithium thì công nghệ này sẽ được ưu tiên hơn bởi giá thành phải chăng.

Một ưu điểm khác của những viên gạch này là chúng có thể được sạc đi sạc lại nhiều lần so với pin trước khi mất khả năng tích điện. Các viên gạch điện có thể được sạc 10.000 lần trước khi công suất của chúng giảm đáng kể.

Lượng điện năng từ một vài viên gạch không thể gây giật khi chạm vào nhưng với cả một bức tường gạch thì không đơn giản. Do đó, các nhà khoa học đã tìm ra giải pháp là phủ keo epoxy, tạo điều điện để viên gạch có thể hoạt động cả ở dưới nước.

Ông D'arcy cho biết thêm: "Những viên gạch có thể có rất nhiều tiềm năng trong ngành xây dựng. Ngoài việc lưu trữ năng lượng, các nhà nghiên cứu khác đang phát triển cách sử dụng gạch để làm sạch nước. Vì vậy, một ngày nào đó, có thể tường nhà của bạn có thể vừa cung cấp điện vừa cung cấp nước uống".

Richard McMahon, giáo sư điện tử công suất tại Đại học Warwick (Anh) cho biết nghiên cứu này rất hấp dẫn. “Việc lưu trữ năng lượng đang được quan tâm rất nhiều hiện nay, đặc biệt là ở dạng điện. Mặc dù công trình này là một minh chứng thú vị về khả năng lưu trữ điện, nhưng vẫn còn là một chặng đường dài để áp dụng vào thực tế".

Các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới đang tìm cách tăng lượng trữ năng lượng của siêu tụ điện cũng như tốc độ sạc của pin. Tìm được phương pháp tốt hơn để tích trữ điện là điều quan trọng trong cuộc chiến chống khủng hoảng khí hậu.

Quang Huy