Bộ tạo năng lượng Shadow-Effect (SEG) là phát minh mới nhất của nhóm nghiên cứu từ Đại học Quốc gia Singapore (NUS) với khả năng tạo ra điện năng bằng việc tận dụng sự chênh lệch ánh sáng.
 |
| SEG có cấu tạo đơn giản từ các dải vàng mỏng xếp xen kẽ trên một lớp silicon. |
Theo các nhà nghiên cứu, công nghệ sử dụng bóng tối để sản xuất năng lượng rẻ hơn nhiều so với năng lượng mặt trời. Chúng có thể tận dụng để sản xuất lượng điện nhỏ và dùng cho các thiết bị di động.
“Bóng tối có mặt ở khắp nơi và được xem là điều hiển nhiên. Thông thường tại những nơi sử dụng ánh sáng để cung cấp điện, bóng tối được xem là thứ gây giảm hiệu suất thiết bị”, chuyên gia nghiên cứu vật liệu Tan Swee Ching từ NUS cho biết.
Tuy nhiên với sản phẩm này, nhóm nghiên cứu đã tận dụng độ tương phản giữa ánh sáng và bóng tối như một nguồn năng lượng gián tiếp. Sự tương phản ấy tạo ra chênh lệch điện áp giữa phần tối và phần được chiếu sáng, từ đó sản sinh dòng điện.
Nhờ nguyên lý này, SEG hoạt động hiệu quả hơn gấp đôi so với pin mặt trời thông thường. Khi thiết bị nằm hoàn toàn trong bóng tối hoặc ánh sáng, nó tạo ra lượng điện năng rất thấp, gần như bằng 0.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm SEG trong điều kiện có vật thể che khuất ánh sáng (như đám mây lướt qua hay tán cây rung). Kết quả cho thấy thiết bị có thể tạo năng lượng khoảng 1,2 V để đồng hồ chạy. Trong tương lai, công suất này sẽ còn tăng hơn nữa.
“Chúng tôi nhận thấy diện tích bề mặt tối ưu để tạo ra điện từ SEG là một nửa đặt trong bóng tối và nửa còn lại đặt ngoài ánh sáng”, nhà vật lý học Andrew Wee từ NUS cho biết.
Ngoài ra, SEG còn có thể hoạt động như một cảm biến chuyển động, có thể theo dõi những vật thể đi qua và ứng dụng vào các thiết bị nhà thông minh như một cảm biến tự cấp nguồn.
Mặc dù vậy, các nhà nghiên cứu vẫn còn nhiều việc phải làm như giảm chi phí sản xuất để dễ dàng tung ra thị trường. Trong đó, thay thế vàng bằng một chất dẫn điện phổ biến hơn được xem là mối ưu tiên hàng đầu. Các nhà khoa học cũng muốn tích hợp SEG vào thiết bị đeo.
Trong tương lai, chúng ta có nhiều cách sản xuất điện tái tạo. Ngày càng nhiều thiết bị điện trong gia đình sẽ chuyển sang dùng năng lượng xanh thay vì nhiên liệu hóa thạch.
“Chi phí thấp, hiệu quả cao, đơn giản và ổn định, SEG là giải pháp hứa hẹn trong việc tạo ra năng lượng xanh, cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử và là một phần của hệ thống cảm biến thông minh”, các nhà nghiên cứu cho biết.
