Vật liệu 'kỳ diệu' giúp quần áo, túi xách có thể sạc điện thoại

Loại pin sợi có thể sạc thiết bị điện tử. Ảnh: China Daily.

Theo China Daily, một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển thành công một loại quần áo mềm mại và thoáng khí, không chỉ có thể giữ ấm mà còn cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử như smartphone hay smartwatch.

Thay thế chất điện phân lỏng thông thường bằng chất điện phân gel polymer từ lâu đã được xem như một chiến lược giúp tăng cường tính linh hoạt cho các loại pin đeo được.

Tuy nhiên, bề mặt giữa chất điện phân gel polymer và điện cực lại không đủ ướt, dẫn đến việc giảm hiệu suất điện hóa, đặc biệt khi pin bị biến dạng.

Để giải quyết vấn đề, nhóm nghiên cứu của giáo sư Peng Huisheng tại Đại học Phúc Đán, Trung Quốc cần tìm cách sử dụng chất điện phân polymer thay vì chất hữu cơ do chất này dễ cháy, dễ rò rỉ và có thể làm nhiễm bẩn da, quần áo của người mặc.

Khi quan sát những dây leo thường xuân ngoài tự nhiên, nhóm nghiên cứu bất ngờ phát hiện ra rằng loài thực vật này tiết ra chất lỏng thấm vào lỗ chân lông của chúng. Hiện tượng này “kết dính” các dây leo và khiến chúng quấn chặt vào nhau.

Theo giáo sư Peng Huisheng, từ ý tưởng này, nhóm nghiên cứu đã thiết kế các điện cực sợi với cấu trúc lỗ chân lông đa cấp và tìm ra giải pháp thâm nhập vào cấu trúc lỗ chân lông.

Sau đó, một phản ứng hóa học sẽ tạo ra chất điện phân gel polymer, tạo thành một bề mặt tiếp xúc chặt chẽ và ổn định với các điện cực sợi.

Kết quả, nhóm nghiên cứu đã chế tạo được hàng km pin lithium-ion sợi với mật độ năng lượng 128 watt/giờ. Để so sánh, lượng điện năng này đủ để sạc một chiếc máy bay không người lái.

Các sợi pin dẻo này sau đó sẽ được dùng để làm vật liệu cho phụ kiện thời trang như quần áo, các mẫu túi vải và túi da.

Điều này giúp người dùng có thể sạc điện thoại và đồng hồ bằng nguồn điện từ chính túi xách và ba lô của họ. Theo một thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết, một chiếc túi làm bằng vật liệu này có thể sạc được 20%-30% dung lượng pin chỉ trong 30 phút.

Bên cạnh khả năng cấp năng lượng, pin sợi có thể chịu được 100 chu trình giặt và 10.000 chu kỳ mài mòn vốn là tiêu chuẩn của ngành quần áo.

Giáo sư Peng Huisheng cho biết nhóm của ông đã thiết lập được một dây chuyền sản xuất thí điểm đạt công suất sản xuất 300 watt/giờ, tương đương pin có khả năng sạc cùng lúc 20 chiếc điện thoại di động.