Các nhà khoa học Mỹ đã phát minh ra một thiết bị có thể sản sinh năng lượng từ cơ thể con người, cụ thể là thông qua các đầu ngón tay, qua đó giúp chạy các thiết bị như điện thoại, đồng hồ thông minh, hay vận hành các cảm biến nhỏ để theo dõi những số đo sinh học như nhịp tim, lượng đường trong máu.

năng lượng
(Ảnh: Luyin)

Theo công bố trên tạp chí khoa học Joule, nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học California San Diego đã phát minh một loại miếng dán mỏng và mềm dẻo đặt trên da với khả năng tạo ra điện từ mồ hôi của người dùng, đủ để cung cấp năng lượng cho các thiết bị thông minh cỡ nhỏ.

Bằng cách sử dụng mồ hôi trên đầu ngón tay, thứ chảy ra một cách tự nhiên bất kể bạn đang ở đâu hay đang làm gì, công nghệ này cung cấp năng lượng ròng mà không cần nỗ lực từ người dùng. Sau đó, các enzym trên các điện cực sẽ kích hoạt phản ứng hóa học giữa các phân tử mồ hôi – lactate và oxy – để tạo ra điện.

Ngoài việc tạo ra điện từ mồ hôi, các miếng dán tế bào nhiên liệu sinh học (BFC) cũng có thể thu thêm năng lượng từ các thao tác của ngón tay như đánh máy hoặc chơi piano.

Nhưng ở thời điểm hiện tại, người dùng cần đeo miếng dán này 3 tuần liên tiếp mới sản xuất đủ năng lượng để sạc đầy một chiếc điện thoại thông minh. Nhóm nghiên cứu bày tỏ hy vọng sẽ gia tăng được công suất trong tương lai.

Hầu hết các thiết bị đeo có thể sản xuất điện hiện nay đều yêu cầu người đeo phải tập thể dục cường độ cao, hoặc phụ thuộc vào các nguồn năng lượng bên ngoài như ánh sáng mặt trời hoặc sự thay đổi lớn về nhiệt độ. Tuy nhiên, thiết bị này không phụ thuộc vào bất kỳ nguồn năng lượng bên ngoài nào như ánh sáng mặt trời hoặc chuyển động. Người dùng chỉ cần đeo nó trong 10 giờ để tạo ra đủ năng lượng có thể giữ cho một chiếc đồng hồ hoạt động trong 24 giờ – tức khoảng 400 millijoules (đơn vị đo Newton). Và đây mới chỉ là năng lượng từ một đầu ngón tay. Nếu đeo thiết bị vào các đầu ngón tay còn lại sẽ tạo ra năng lượng gấp 10 lần.

Giáo sư Joseph Wang tại Trường Kỹ thuật Jacobs cho biết: “Chúng tôi hình dung rằng miếng dán này có thể sử dụng trong các hoạt động thường ngày liên quan đến cử chỉ tiếp xúc như khi làm việc tại nhà hoặc tại văn phòng, hay khi xem tivi hoặc ăn uống”. Theo ông, mục tiêu mà các nhà nghiên cứu hướng đến là người dùng sẽ đeo thiết bị này một cách tự nhiên nhất, chứ không bị phân tâm về nó.

Đầu ngón tay là nơi hoàn hảo để đặt các miếng dán vì chúng là nơi tập trung các tuyến mồ hôi cao nhất so với bất kỳ vị trí nào trên cơ thể con người.

“Tỷ lệ mồ hôi trên ngón tay có thể lên tới vài micro lít/cm2/phút. Điều này có ý nghĩa quan trọng so với các vị trí khác trên cơ thể, nơi tốc độ sinh mồ hôi có thể nhỏ hơn từ 2 đến 3 lần”, ông Lu Yin, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.

BFC có thể tạo ra 300 milijun năng lượng/cm2. Đó là bước tiến đáng kể so với các máy thu điện trên cơ thể trước đây, vốn dựa vào tập thể dục hoặc vận động cường độ cao để tạo ra bất kỳ năng lượng đáng kể nào.

Trong thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã sử dụng thiết bị này để cung cấp năng lượng cho hệ thống cảm biến Vitamin C. Họ cũng tuyên bố thiết bị có thể được điều chỉnh để cung cấp năng lượng cho các ứng dụng sức khỏe như máy đo đường huyết.

Ông Yin chia sẻ: “Chúng tôi muốn làm cho thiết bị này được tích hợp đa dạng hơn cho các thiết bị có thể mang theo người, ví dụ như găng tay. Chúng tôi cũng đang thử nghiệm khả năng  cho chúng kết nối không dây với các thiết bị di động. Điều này có rất nhiều tiềm năng thú vị”.

Phan Anh (tổng hợp)

Xem thêm: