Nghe có vẻ sci-fi nhưng mà thật đấy! Một nhóm sinh viên trường ĐH Bách khoa (ĐHQG TP. HCM) vừa cho ra đời sản phẩm "thảm thần thánh" có thể biến bước chân đi bộ thành... điện năng luôn
Dự án mang tên chính thức là "Triboelectric nanogenerator carpet" (thảm TENG) - nghe fancy ghê nhỉ? Đây là tấm thảm tích trữ điện được nhúng vào sàn gỗ, do nhóm nghiên cứu BK TENG gồm các bạn sinh viên: Lê Hoàng Minh, Trần Duy Khang, Nguyễn Hoàng Gia Huy, Đỗ Nguyễn Chi Mai, Bùi Đức Nghị, Lê Văn Trí, Giang Quốc Phong, Lâm Hoàng Vĩnh Khang của trường ĐH Bách khoa (ĐHQG TP. HCM) nghiên cứu và phát triển.
Cơ chế hoạt động đơn giản lắm: chỉ cần một tấm thảm bọc bên ngoài, bên trong có thiết bị đặc biệt. Khi bạn bước chân lên, hai lớp vật liệu sẽ "chạm mặt nhau" và boom - tạo ra điện luôn! Từ bước chân đi bộ thu hồi được điện năng xài trong gia đình, sao mà sáng tạo vậy trời
Tại sao lại nghĩ ra ý tưởng này?
Thực ra là do tình hình thiếu điện ở VN đang khá nghiêm trọng đó bạn ơi. Theo Bộ Công Thương, Việt Nam có nguy cơ thiếu hụt điện từ năm 2021 - 2025 do nhiều dự án điện lớn bị delay. Để đáp ứng nhu cầu điện đến năm 2030, ngành điện cần đảm bảo sản lượng điện đạt 265 - 278 tỷ kWh vào năm 2020 và từ 572 - 632 tỷ kWh trong mười năm tiếp theo. Con số khủng phết nhỉ!
Hiện giờ các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng gió, ánh sáng Mặt Trời, chất thải rắn và sinh khối tuy được khuyến khích nhưng lại cần cơ sở hạ tầng phức tạp và tốn tiền lắm. Trong khi đó VN lại là nước chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu, nên việc tìm giải pháp vừa bảo vệ môi trường vừa tiết kiệm tài nguyên là must-have rồi!
Từ đó, nhóm quyết định nghiên cứu thiết bị thu hồi điện từ bước chân. Ý tưởng này không phải mới hoàn toàn đâu nha! Tại London (Anh) đã có con đường Pavegen ở West End được biến thành đoạn đường thông minh thu năng lượng đầu tiên trên thế giới. Pavegen chỉ có diện tích 10m² nằm trên phố Bird Street, khai thác năng lượng từ các bước chân thành điện năng, cung cấp điện thắp sáng đèn đường và bộ phát âm thanh như tiếng chim hót, tạo sự thích thú cho người đi bộ luôn
Cơ chế hoạt động thế nào?
Thiết bị cấu tạo khá simple: gồm vỏ bọc đệm vải bên ngoài và thiết bị TENG bên trong. Về cơ bản nó hoạt động như một máy phát điện mini. Khi có người dẫm lên thảm, hai lớp vật liệu PDMS và nhôm trong thảm sẽ "ôm" nhau, khi bạn nhấc chân lên thì chúng lại tách ra.
Thiết bị hoạt động dựa trên nguyên tắc máy phát điện nano (TENG). Nói cho dễ hiểu là khai thác điện thế tĩnh điện được tạo ra khi hai vật liệu có "tính cách" khác nhau chạm vào nhau, rồi chuyển năng lượng cơ học thành năng lượng điện.
Khi hai bề mặt vật liệu tiếp xúc rồi tách ra, sẽ tạo hiện tượng nhiễm điện dương ở một bề mặt và nhiễm điện âm ở bề mặt kia. Việc chọn vật liệu cho TENG cũng đa dạng lắm. Vật liệu càng kém dẫn điện thì càng có khả năng nhiễm điện ma sát cao nha!
Theo trưởng nhóm Lê Hoàng Minh, công nghệ phát điện nano ma sát (TENG) là một trong những công nghệ xịn sò nhất hiện nay để thu năng lượng cơ học chuyển thành điện năng.
Công nghệ này đang hot rần rần ở các tổ chức nghiên cứu và phòng thí nghiệm lớn trên thế giới đấy. TENG có nhiều ưu điểm bá đạo: chế tạo đơn giản, gọn nhẹ, mềm dẻo, độ bền lâu dài, xài được nhiều loại vật liệu, và hiệu suất thu năng lượng cao. Đặc biệt là bước chân càng nhiều càng tích điện nhiều, vừa tiết kiệm điện vừa khuyến khích vận động - healthy luôn! Và guess what? Tổng giá thành nguyên vật liệu làm ra sản phẩm này chỉ... 160.000 đồng thôi, rẻ như cho ha!
"Trong nghiên cứu này, nhóm đã chế tạo TENG bằng phương pháp phân pha nâng cao, đổ khuôn chế tạo các màng nano convex polydimethylsiloxane (PDMS) mô phỏng cấu trúc tự nhiên của loài ong. Thiết bị của nhóm hoàn toàn mới, giúp thu dao động từ bước chân con người chuyển hóa thành điện năng", Minh chia sẻ.
Ai sẽ dùng được sản phẩm này?
Theo nhóm thì target đầu tiên là ngay tại trường ĐH Bách khoa luôn. Đặt thảm điện năng ở các cổng ra vào, cầu thang... nơi có nhiều người qua lại thì sẽ tích được nhiều điện, giúp trường tiết kiệm được bill điện đấy! Vừa xanh - sạch - đẹp vừa khuyến khích vận động sau giờ học, improve sức khỏe nữa chứ
Ngoài ra, sản phẩm còn hướng đến các bãi giữ xe, cửa hàng tiện lợi, quán café... nơi có lượng khách ra vào đông. Nhưng về lâu dài, nhóm muốn phủ sóng đến các hộ gia đình, chung cư, với mục tiêu thay thế hoàn toàn năng lượng truyền thống và thúc đẩy lifestyle healthy hơn.
Thành tích "khủng" của nhóm
Nhóm BK TENG được support bởi TS Bùi Văn Tiến - chuyên gia về khoa học vật liệu và TS Võ Thanh Hằng – Chủ nhiệm CLB Khởi nghiệp Xanh Bách Khoa (BKGI). Hiện nhóm đang sở hữu phương pháp chế tạo cấu trúc nano tạo bề mặt ma sát độc quyền do TS Bùi Văn Tiến nghiên cứu phát triển, đã được cấp bằng sáng chế ở Mỹ luôn nha!
Sản phẩm của nhóm từng giành giải Ba cuộc thi Euréka 2019, Top 20 'Bach khoa Innovation 2020'. Mới đây nhất, nhóm lọt vào top 5 cuộc thi khởi nghiệp 'GBA Business Challenge 2021' do Cơ quan trao đổi Hàn lâm Đức - DAAD và trường ĐH Việt Đức tổ chức.
Quá xịn xò luôn! Hy vọng trong tương lai gần sẽ thấy những tấm thảm "thần thánh" này xuất hiện khắp nơi, vừa tiết kiệm điện vừa bảo vệ môi trường. Gen Z chúng mình đang làm nên những điều tuyệt vời cho tương lai đấy!
Nguồn: svvn.tienphong.vn