Một nhóm các nhà khoa học đã khai thác chuyển động phân tử của chất lỏng để phát triển một thiết bị tạo ra dòng điện ổn định. Sự đổi mới này có thể cung cấp năng lượng cho công nghệ nano và cung cấp một chiều hướng mới cho năng lượng sạch, không bị ảnh hưởng bởi các tác động bên ngoài. Công nghệ năng lượng sóng là một công nghệ phát điện đã được chứng minh, nhưng mọi phân tử chất lỏng trên Trái đất đều chứa năng lượng, ngay cả khi chất lỏng ở trạng thái nghỉ. Ở quy mô phân tử, các nguyên tử và ion luôn chuyển động. Nếu khả năng được tạo ra bởi chuyển động ở cấp độ nano này có thể được khai thác thì chắc chắn nó sẽ trở thành một nguồn năng lượng mới quan trọng.
Tác giả Luận Ngọc Thành cho biết: "Trên trái đất có một lượng lớn không khí và chất lỏng, và việc thu thập thành công chúng có thể tạo ra năng lượng khổng lồ cho xã hội." Trong một bài báo đăng tuần này trên tạp chí APLMaterials của AIP Press, Luan Yu Cheng và các cộng tác viên của ông đã thử nghiệm một thiết bị thu năng lượng phân tử thu năng lượng từ chuyển động tự nhiên của các phân tử trong chất lỏng. Công trình của họ cho thấy chuyển động phân tử có thể được sử dụng để tạo ra dòng điện ổn định.
Để tạo ra thiết bị, các nhà nghiên cứu đã nhúng các mảng vật liệu áp điện nano vào chất lỏng và để chuyển động của chất lỏng di chuyển các mảng nano, giống như rong biển lắc lư trong đại dương. Chỉ trong trường hợp này, chuyển động ở quy mô phân tử vô hình và các mảng nano được làm từ oxit kẽm. Vật liệu oxit kẽm được chọn vì nó có đặc tính áp điện, nghĩa là khi nó gợn sóng, uốn cong hoặc biến dạng khi chuyển động, nó sẽ tạo ra một lực điện động.
Luan Yuchen cho biết: "Là một vật liệu áp điện được nghiên cứu kỹ lưỡng, oxit kẽm có thể dễ dàng được tổng hợp thành nhiều cấu trúc nano khác nhau, bao gồm cả râu nano. Râu nano bao gồm nhiều dây nano. Được hình thành thành các cấu trúc được sắp xếp gọn gàng, tương tự như lông bàn chải đánh răng",
Cái này Máy thu hoạch năng lượng có thể được sử dụng để đặt nền tảng cho công nghệ nano như thiết bị y tế cấy ghép và cũng có thể được mở rộng quy mô thành máy phát điện quy mô lớn và sản xuất năng lượng ở quy mô kilowatt. Đặc điểm thiết kế chính của thiết bị là nó không phụ thuộc vào bất kỳ lực bên ngoài nào, điều này làm tăng tiềm năng của nó như một nguồn năng lượng sạch có thể thay đổi cuộc chơi.
"Thiết bị thu chuyển động nhiệt phân tử không cần bất kỳ kích thích bên ngoài nào, đây là một lợi thế lớn so với các máy thu năng lượng khác", Luân nói. “Hiện nay, năng lượng điện chủ yếu được lấy từ các nguồn năng lượng bên ngoài như năng lượng gió, năng lượng nước, năng lượng mặt trời, v.v. Công trình này mở ra khả năng tạo ra năng lượng điện thông qua chuyển động nhiệt của các phân tử chất lỏng, xuất phát từ năng lượng bên trong của hệ thống vật lý và về cơ bản khác với chuyển động cơ học thông thường”.
Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu giai đoạn tiếp theo của thiết kế, tăng mật độ năng lượng của thiết bị bằng cách thử nghiệm các chất lỏng khác nhau, vật liệu áp điện hiệu suất cao, cấu trúc thiết bị mới và mở rộng thiết bị.
"Chúng tôi tin rằng trong tương lai gần, hệ thống mới này sẽ trở thành phương tiện không thể thiếu để con người có được năng lượng điện."