Một loại sợi tơ dẫn điện tiên tiến vừa được phát triển, mang lại tiềm năng biến đổi sản phẩm dệt may thành những máy phát nhiệt điện. Vật liệu này hoạt động dựa trên nguyên lý khai thác sự chênh lệch nhiệt độ giữa thân nhiệt con người và không khí xung quanh, từ đó tạo ra nguồn điện hiệu quả. Đây hứa hẹn sẽ là một bước đột phá trong công nghệ dệt may thông minh, mang lại tiện ích và tiện nghi cho người sử dụng.
Nhóm nghiên cứu đã thực hiện một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực năng lượng thiết bị đeo bằng cách phủ sợi tơ thông thường bằng một loại polymer tiên tiến. Loại polymer này không chỉ linh hoạt mà còn dẫn điện một cách ổn định, giúp khắc phục những thách thức hiện tại trong việc cung cấp nguồn năng lượng hiệu quả. Tiến sĩ Mariavittoria Craighero, tác giả chính của nghiên cứu, đã chia sẻ trên tạp chí Advanced Science rằng các polymer này có khả năng uốn cong, trọng lượng nhẹ và dễ dàng sử dụng ở cả hai trạng thái lỏng và rắn. Đặc biệt, chúng hoàn toàn không độc hại, mở ra nhiều cơ hội cho ứng dụng trong công nghệ thiết bị đeo.
Nhóm nghiên cứu trước đây đã triển khai sợi kim loại để duy trì độ dẫn điện trong không khí, tuy nhiên, phương pháp này phụ thuộc vào kim loại đất hiếm. Giờ đây, họ đã phát triển một loại sợi mới được chế tạo từ polymer. Loại sợi này không chỉ có độ dẫn điện cao mà còn ổn định hơn khi tiếp xúc với không khí, giúp loại bỏ hoàn toàn nhu cầu về kim loại đất hiếm. Sự đổi mới này hứa hẹn sẽ mở ra nhiều triển vọng cho các ứng dụng công nghệ trong tương lai.
Các nhà nghiên cứu đã tích hợp sợi dẫn điện vào vải và nút để chứng minh công nghệ tiên tiến. Khi được đặt giữa các bề mặt có chênh lệch nhiệt độ, loại vải này có khả năng tạo ra điện áp tương ứng, trong đó khoảng 6 milivôn (mV) được sinh ra từ chênh lệch 300 độ C. Đặc biệt, ngay cả sau 7 lần giặt máy, các sợi vẫn duy trì được khoảng hai phần ba khả năng dẫn điện. Tuy nhiên, để công nghệ này thực sự khả thi trên thị trường, các nhà nghiên cứu cần tìm ra những giải pháp để cải thiện đáng kể hiệu suất của nó.
Mới đây, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng mức điện áp mà sợi vải có thể tạo ra hiện chỉ đạt 6 mV. Thông tin này mở ra nhiều hướng đi mới trong lĩnh vực công nghệ, đặc biệt là trong việc phát triển các thiết bị năng lượng tái tạo và ứng dụng trong đời sống hằng ngày.
Mặc dù các sợi chỉ đã thể hiện hiệu suất ổn định qua các thử nghiệm trong suốt một năm qua, vẫn còn nhiều thách thức cần được giải quyết bởi các nhà nghiên cứu. Quy trình may hiện tại đòi hỏi tính công phu cao, với mỗi mẫu vải cần đến 4 ngày khâu tay tỉ mỉ. Để công nghệ này có thể trở thành sản phẩm thương mại, việc phát triển quy trình sản xuất tự động sẽ là yếu tố then chốt.
Mặc dù hiện nay công nghệ này chỉ được áp dụng ở mức điện áp 6 mV và chủ yếu dành cho các thiết bị công suất thấp như cặp nhiệt điện hay cảm biến áp điện, nhưng những thành tựu nghiên cứu đang mang đến nhiều triển vọng. Giáo sư Christian Müller, người dẫn dắt nhóm nghiên cứu, khẳng định rằng đã chứng minh khả năng sản xuất vật liệu hữu cơ dẫn điện có thể đáp ứng yêu cầu của ngành dệt nhiệt điện. Ông nhấn mạnh đây là một bước tiến quan trọng, mở ra nhiều cơ hội mới cho xã hội trong tương lai.
