Pin tế bào cung cấp năng lượng cho thiết bị nano

Tế bào nhân tạo có thể đóng vai trò như một cục pin và một ngày nào đó sẽ được sử dụng để cung cấp điện cho các thiết bị cỡ nano.
Các nhà khoa học của trường Đại học tổng hợp Yale cùng Viện Tiêu chuẩn và Côngnghệ quốc gia Mỹ (NIST) đã tạo ra một mô hình tế bào đơn giản để nghiên cứu cáchthức các tế bào nhất định có thể sản sinh ra điện.

Họ đã chế tạo một chiếc pinnhỏ 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 cỡnano.

Dưới sự lãnh đạo của kỹ sư David LaVan thuộc NIST, nhóm nghiên cứu đã chế tạo racác tế bào nhân tạo gồm một dung dịch muối nước bao quanh một bức tường làm bằnglipid, 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 củalipid sẽ hình thành lớp màng kép ổn định chia tách phần bên trong của hai phântử. 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 vàqua đó tạo ra hiệu điện thế. Chúng ta có thể sử dụng hiệu điện thế đó để sảnsinh ra dòng điện”.

Nghiên cứu trên nhận thấy, một hệ thống gồm hai “giọt” tế bào, mỗi giọt tế bàochứa chỉ 200 nano lít dung môi, có thể tạo ra nguồn điện sử dụng trong gần 10phút trong khi một hệ thống với lượng dung môi 11 micro lít có thể tạo ra dòngđiện trong 4 giờ.

Nếu căn cứ vào dung lượng, loại pin sinh học này chỉ hiệu dụng bằng 1/20 so vớiắcquy axit chì thông thường, nhưng mức hiệu dụng 10% vẫn tương đương với cácthiết bị bán dẫn sản sinh ra điện năng khác từ nhiệt, ánh sáng hay ứng xuất cơhọc.

Tuy nhiên do có thể sản xuất ra điện ở kích cỡ nhỏ, pin tế bào có thể đượcứng dụng trong lĩnh vực công nghệ nano./.

Lan Khanh (Vietnam+)

Tin cùng chuyên mục

Việt Nam gia tăng vị thế trong chuỗi giá trị công nghệ, trở thành một trung tâm sản xuất lớn cho các sản phẩm điện tử tiêu dùng hoàn chỉnh. (Ảnh: Vietnam+)

Cơ hội tái định vị doanh nghiệp điện tử Việt Nam

Việc đáp ứng tiêu chuẩn mới không chỉ đặt ra thách thức lớn, mà đồng thời mở ra cơ hội để doanh nghiệp trong nước tái định vị năng lực cạnh tranh, từng bước dịch chuyển vai trò trong chuỗi giá trị.