Smartphone trong tương lai sẽ hoạt động mà... không cần pin

Với khả năng sạc đầy trong vài giây, kích thước nhỏ hơn đồng thời là khả năng sử dụng trong vài ngày, việc áp dụng năng lượng từ silicon vào smartphone đang rất hứa hẹn.
Tìm ra một nguồn năng lượng hiệu quả hơn cho các thiết bị di động đang là bài toán được rất nhiều các phòng nghiên cứu trên thế giới tập trung giải quyết.
Đây là công trình nghiên cứu của một nhóm các kỹ sư thuộc trường Đại học Vanderbilt và nó có thể sẽ mở ra tương lai mới cho smartphone cũng như những thiết bị di động khác.
Mật độ năng lượng vượt trội (vùng màu đỏ) của loại chip năng lượng mới đang được nghiên cứu.

Pin hiện nay vẫn đang là một trong những vấn đề liên quan đến các thiết bị điện tử nhận được nhiều lời phàn nàn nhất. Dung lượng không đáp ứng đủ nhu cầu người dùng, thời gian sạc quá lâu, pin nóng nhanh và có trọng lượng lớn? Đã bao giờ bạn nghĩ đến triển vọng về một thiết bị không cần pin bởi nguồn năng lượng vận hành máy đã được tích hợp thẳng vào thiết bị chưa?

Lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà khoa học đã tạo ra thành công một nguồn năng lượng từ silicon – vật liệu cấu thành chip máy tính và các phân tử năng lượng mặt trời. Theo đó, phát kiến này có thể mở ra tương lai khi mà các thiết bị di động sẽ chứa nguồn năng lượng mà không cần pin. Siêu tụ điện silicon có thể sạc đầy trong vòng vài giây và có thể vận hành điện thoại trong vài ngày.

Cụ thể, khác với các loại pin truyền thống, tụ điện nêu trên chứa điện năng bằng cách sắp xếp các ion trên một bề mặt silicon có nhiều lỗ thay vì chứa năng lượng trong các phản ứng hóa học. Tuy nhiên bởi silicon có phản ứng lại với một số chất hóa học trong chất điện phân sản sinh ra điện tích, do đó, các kĩ sư đã tiến hành phủ lên bề mặt này một lớp graphene. Lớp graphene không chỉ có tác dụng bảo vệ silicon mà còn tăng mật độ năng lượng một cách đáng kể. Kết quả là, tụ điện mới sẽ có khả năng lưu trữ được nhiều năng lượng hơn cùng với đó thời gian sạc cũng giảm xuống chỉ còn tính bằng giây. Tất cả những công nghệ nêu trên sẽ được gói gọn trong một con chip silicon nhỏ bé.

Được biết, hiện nay các siêu tụ điện thường được cấu thành từ carbon và ý tưởng tận dụng silicon trong lĩnh vực này vẫn còn khá mới mẻ và đột phá. Dẫu vậy, để công nghệ này có thể bước chân ra thị trường đại trà, vẫn còn rất nhiều vấn đề các kĩ sư cần giải quyết. Tuy nhiên, chúng ta cũng có thể vui mừng bởi trong tương lai, rất có thể điện thoại sẽ không còn sử dụng những viên pin cồng kềnh nữa mà thay vào đó là những con chip năng lượng nhỏ bé, tạo không gian cho các linh kiện khác hoặc giảm đi đáng kể trọng lượng thiết bị.