Các nhà khoa học của trường Đại học tổng hợp Yale cùng Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ quốc gia Mỹ (NIST) đã tạo ra một mô hình tế bào đơn giản để nghiên cứu cách thức các tế bào nhất định có thể sản sinh ra điện.
Họ đã chế tạo một chiếc pin nhỏ có thể chuyển đổi năng lượng hóa học thành điện năng ở mức hiệu dụng 10% - tỷ lệ đủ để sản xuất pin tế bào cung cấp điện cho các thiết bị điện tử nhỏ cỡ nano.
Dưới sự lãnh đạo của kỹ sư David LaVan thuộc NIST, nhóm nghiên cứu đã chế tạo ra các tế bào nhân tạo gồm một dung dịch muối nước bao quanh một bức tường làm bằng lipid, loại phân tử có một đầu hút và một đầu đẩy các phân tử nước.
Khi hai trong số các tế bào này tiếp xúc với nhau, các đầu đẩy phân tử nước của lipid sẽ hình thành lớp màng kép ổn định chia tách phần bên trong của hai phân tử. Tiếp theo, một dạng thay đổi của một protein được lồng qua lớp màng kép này. Các lỗ protein này sẽ đóng vai trò như những kên dẫn ion.
LaVa cho biết: “Các ống này sẽ cho phép ion dương hoặc âm đi qua lớp màng kép và qua đó tạo ra hiệu điện thế. Chúng ta có thể sử dụng hiệu điện thế đó để sản sinh ra dòng điện”.
Nghiên cứu trên nhận thấy, một hệ thống gồm hai “giọt” tế bào, mỗi giọt tế bào chứa chỉ 200 nano lít dung môi, có thể tạo ra nguồn điện sử dụng trong gần 10 phút trong khi một hệ thống với lượng dung môi 11 micro lít có thể tạo ra dòng điện trong 4 giờ.
Nếu căn cứ vào dung lượng, loại pin sinh học này chỉ hiệu dụng bằng 1/20 so với ắcquy axit chì thông thường, nhưng mức hiệu dụng 10% vẫn tương đương với các thiết bị bán dẫn sản sinh ra điện năng khác từ nhiệt, ánh sáng hay ứng xuất cơ học.
Tuy nhiên do có thể sản xuất ra điện ở kích cỡ nhỏ, pin tế bào có thể được ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ nano./.
Họ đã chế tạo một chiếc pin nhỏ có thể chuyển đổi năng lượng hóa học thành điện năng ở mức hiệu dụng 10% - tỷ lệ đủ để sản xuất pin tế bào cung cấp điện cho các thiết bị điện tử nhỏ cỡ nano.
Dưới sự lãnh đạo của kỹ sư David LaVan thuộc NIST, nhóm nghiên cứu đã chế tạo ra các tế bào nhân tạo gồm một dung dịch muối nước bao quanh một bức tường làm bằng lipid, loại phân tử có một đầu hút và một đầu đẩy các phân tử nước.
Khi hai trong số các tế bào này tiếp xúc với nhau, các đầu đẩy phân tử nước của lipid sẽ hình thành lớp màng kép ổn định chia tách phần bên trong của hai phân tử. Tiếp theo, một dạng thay đổi của một protein được lồng qua lớp màng kép này. Các lỗ protein này sẽ đóng vai trò như những kên dẫn ion.
LaVa cho biết: “Các ống này sẽ cho phép ion dương hoặc âm đi qua lớp màng kép và qua đó tạo ra hiệu điện thế. Chúng ta có thể sử dụng hiệu điện thế đó để sản sinh ra dòng điện”.
Nghiên cứu trên nhận thấy, một hệ thống gồm hai “giọt” tế bào, mỗi giọt tế bào chứa chỉ 200 nano lít dung môi, có thể tạo ra nguồn điện sử dụng trong gần 10 phút trong khi một hệ thống với lượng dung môi 11 micro lít có thể tạo ra dòng điện trong 4 giờ.
Nếu căn cứ vào dung lượng, loại pin sinh học này chỉ hiệu dụng bằng 1/20 so với ắcquy axit chì thông thường, nhưng mức hiệu dụng 10% vẫn tương đương với các thiết bị bán dẫn sản sinh ra điện năng khác từ nhiệt, ánh sáng hay ứng xuất cơ học.
Tuy nhiên do có thể sản xuất ra điện ở kích cỡ nhỏ, pin tế bào có thể được ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ nano./.
Lan Khanh (Vietnam+)
