Thiết bị tạo ra điện nhờ sự tương phản giữa bóng tối và ánh sáng

Lê Lâm/Theo Nhân dân -

Một thiết bị mới sử dụng độ tương phản giữa ánh sáng và bóng râm để tạo ra dòng điện. Dòng điện đó có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử nhỏ, như đồng hồ hoặc đèn LED.

Thiet bi tao ra dien nho su tuong phan giua bong toi va anh sang
 Máy phát năng lượng hiệu ứng bóng tối, như trong ảnh, một ngày nào đó có thể được sử dụng để sản xuất điện. Họ tạo ra một dòng điện bằng cách sử dụng sự khác biệt giữa các điểm sáng và khu vực râm mát. Độ tương phản giữa ánh sáng và bóng tối càng lớn, những máy phát điện này có thể cung cấp càng nhiều năng lượng. Ảnh: ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY.

Tiến sĩ Swee Ching Tan, nhà khoa học vật liệu làm việc tại Đại học Quốc gia Singapore cho biết: “Bằng cách sử dụng bóng râm, chúng ta có thể thu được năng lượng ở bất cứ đâu trên Trái đất, không chỉ là trong không gian mở. Một ngày nào đó, những máy phát điện này có thể tạo ra năng lượng ở những điểm tối giữa các tòa nhà chọc trời, hoặc thậm chí trong nhà”.

Tiến sĩ Tan và nhóm của ông gọi thiết bị mới là máy phát năng lượng hiệu ứng bóng tối. Họ đã tạo ra nó bằng cách phủ silicon bằng một lớp vàng mỏng. Silicon thường được sử dụng trong pin mặt trời sản xuất điện từ ánh sáng mặt trời.

Điện tử electron là một trong những hạt tạo nên các nguyên tử, chúng có điện tích âm. Giống như trong pin mặt trời, ánh sáng chiếu vào máy phát điện này cung cấp năng lượng cho các electron trong silicon. Những electron này sau đó chuyền qua bề mặt kim loại vàng.

Ánh sáng làm tăng điện áp của kim loại, làm cho nó cao hơn trong phần tối của máy phát. Electron chạy từ điện áp cao đến thấp. Vì vậy, sự khác biệt về mức độ ánh sáng tạo ra dòng điện, có thể cung cấp năng lượng cho một thiết bị nhỏ.

Nhóm của ông Tan đã mô tả thiết bị mới của mình trong tạp chí Khoa học Năng lượng và Môi trường.

Mỗi thiết bị có kích thước dài 4 cm và rộng 2 cm, lớn hơn một chút so với tem bưu chính. Trong ánh sáng yếu, tám máy phát điện có thể đủ tạo ra dòng điện. Những thiết bị này cũng có thể phục vụ như các cảm biến chuyển động tự cấp nguồn. Chẳng hạn, khi một chiếc ô tô đồ chơi đi ngang qua, bóng của trùm xuống một máy phát điện đã tạo ra đủ điện để thắp sáng một đèn LED.

Nhóm nghiên cứu đã so sánh máy phát điện của mình với pin mặt trời thương mại thường được sử dụng dưới ánh sáng mặt trời đầy đủ. Với một nửa của thiết bị là ở trong bóng tối, các máy phát điện tạo ra năng lượng gấp đôi trên mỗi diện tích bề mặt so với pin mặt trời. 

Tăng cường thêm ánh sáng mà máy phát điện có thể hấp thụ sẽ cho phép chúng sử dụng bóng tối tốt hơn. Vì vậy, nhóm đang làm việc để cải thiện hiệu suất của thiết bị như các chiến lược mà pin mặt trời sử dụng để thu thập ánh sáng.

Nhiều người nghĩ rằng bóng tối là vô dụng, nhưng bất cứ điều gì cũng có thể hữu ích, thậm chí là bóng tối, ông Tan nói.