Các chuyên gia tại Khoa Cơ khí và Tự động hóa Đại học Trung Quốc vừa phát triển thành công một "nguyên mẫu máy thu năng", cho phép tạo ra điện từ chuyển động của khớp gối trong khi bạn đi bộ.
Kể từ tháng Một đầu năm nay, thiết bị đã trải qua rất nhiều bài thử nghiệm và nâng cấp. Trung bình, cứ mỗi 4km nó đã có thể tạo ra 1,6 mW điện.
Các nhà sáng chế cho biết với mức vận động lành mạnh mỗi ngày, tương đương 8.000- 10.000 bước đi bộ, thiết bị có thể sản sinh ra một lượng điện đủ để sạc lại các thiết bị đeo thông mình, chẳng hạn vòng theo dõi sức khỏe hay Apple Watch.
 |
| Máy phát điện gắn vào chân có thể sạc Apple Watch trong khi bạn đi bộ |
"Từ lâu, nhiều nhà khoa học đã phát triển được những thiết bị lớn để tạo ra điện từ chuyển động của con người, chẳng hạn như những máy thu năng cồng kềnh được nối với máy chạy bộ hoặc xe đạp", giáo sư Liao Wei-hsin tại Đại học Trung Quốc cho biết.
"Nhưng thiết bị của chúng tôi chỉ nặng 307 gam, bằng trọng lượng của một chai nước nhỏ, nên sẽ không trở thành gánh nặng cho người đeo nó".
Thiết bị có giá khoảng 700 đô la Hồng Kông, tương đương 2,1 triệu đồng, được đeo bằng cách gắn vào đùi và cẳng chân. Nó sẽ thu năng lượng cơ sinh học từ khớp gối trong mỗi lần bạn co duỗi chân khi đi bộ để chuyển thành điện.
Trọng lượng nhẹ là một đặc điểm cần để hiện thực hóa ý tưởng, bởi sẽ không có bất cứ ai đánh đổi một vài phút sạc vòng tay bằng những khó chịu trên cơ thể khi phải đeo một thiết bị quá nặng.
Để giảm trọng lượng cho thiết bị thu năng sinh học của mình, giáo sư Liao và nhóm đã sử dụng một vật liệu composite dạng sợi macro đặc biệt cho phần lớn các cấu trúc.
"Thiết bị này sẽ không thể tạo ra đủ điện năng để sạc một chiếc iPhone, nhưng nó sẽ trở thành một vật bất ly thân cho những người leo núi, phòng trường hợp họ bị lạc trong vùng hoang dã", giáo sư Liao nói.
"Nó sẽ rất hữu dụng để sạc lại các vòng tay phát tín hiệu, chẳng hạn như SOS hoặc định vị. Và so với việc sử dụng pin, thiết bị này là một sự thay thế thân thiện hơn với môi trường".
Ngoài ứng dụng cho những người leo núi, hiện một số nhà sản xuất quần áo đã liên hệ với nhóm nghiên cứu tại Đại học Trung Quốc, ngỏ ý muốn tích hợp một thiết bị của họ vào trang phục thể thao.
"Nhưng chúng tôi sẽ cần cải tiến thiết bị thêm nữa, để giúp nó tạo ra và lưu trữ được nhiều điện năng hơn, đồng thời thu nhỏ kích thước", giáo sư Liao nói. Ông cho biết một hướng ứng dụng tương lai nữa của thiết bị này là trong lĩnh vực y tế.
 |
| Giáo sư Liao Wei-hsin tại Đại học Trung Quốc |
"Máy thu năng có thể được cấy ghép trong cơ thể bệnh nhân để tạo ra năng lượng cần thiết cho máy tạo nhịp tim. Nhưng để tiến đến được mức đó, nhiều nghiên cứu hơn nữa cần được tiến hành".
Một máy tạo nhịp tim được lập trình để kích thích tim bệnh nhân đập ở một tốc độ ấn định trước. Thông thường, pin của nó chỉ có tuổi đời từ 5-10 năm. Sau khoảng thời gian đó, bệnh nhân sẽ cần phẫu thuật để thay pin.
Nếu có thể cấy ghép nguyên một thiết bị sinh năng vào bên trong cơ thể nhằm khai thác các chuyển động sinh học của chính bệnh nhân, đó sẽ là một bước cải tiến vượt bậc.
Phương Thảo