Trong tương lai chúng ta sẽ có một thỏi pin có thể kéo giãn dùng cho đồng hồ thông minh và các thiết bị điện tử đeo được. Thỏi pin có thể giãn ra đến 150% so với kích thước ban đầu mà vẫn có thể cấp đủ điện cho thiết bị. Đây là một nghiên cứu của trường đại học Arizona, Tempe và ý tưởng của cục pin này dựa trên trò chơi xếp giấy Origami.
Nhúng pin vào… giấy
Mỹ chế tạo thiết bị hồi sinh pin chết
Phát minh pin có thể kéo giãn dùng cho thiết bị đeo
Theo chia sẻ của nhóm nghiên cứu đến từ khoa kỹ thuật cơ khí và hàng không không gian, ý tưởng cho loại pin này bắt đầu khi họ được trò chuyện với một nghệ sĩ xếp giấy về những kiểu gấp nổi tiếng trong bộ môn nghệ thuật Origami. Trong số đó có một kiểu gấp gọi là Miura-ori – thường được dùng để gấp các mảnh giấy lớn thành hàng loạt các tam giác nhỏ và các nhà khoa học cũng đã vận dụng kiểu gấp này để gói gọn các tấm pin mặt trời to lớn trên tàu không gian.
Chỉ có một vấn đề khi sử dụng nguyên lý Origami để tạo ra các thiết bị điện tử là nó sẽ khiến các bề mặt không đều, do đó khó tích hợp các thiết bị này với các thiết bị điện tử khác. Giải pháp của đại học Arizona là sử dụng một biến thể của Origami với tên gọi Kirigami để tạo ra thỏi pin kéo giãn. Origami truyền thống chỉ sử dụng các nếp gấp để tạo ra cấu trúc trong khi Kirigami dùng cả 2 phương pháp là gấp và cắt. Kỹ thuật tạo hình này khiến cho bề mặt cấu trúc đều nhau ngay cả khi kéo giãn.
Kiểu gấp Miura-ori trong Origami.
Thỏi pin được làm bằng 1 loại vữa chứa graphite và Lithium Cobalt dioxide, kết hợp cùng nhau có thể lưu trữ và giải phóng điện. Loại vữa này được phủ lên các lá nhôm và kỹ thuật tạo hình Kirigami được áp dụng để gấp và cắt các lá nhôm thành những hình dạng gấp khúc có thể kéo giãn.
Thử nghiệm cho thấy thỏi pin này có thể làm hoạt động chiếc đồng hồ Samsung Gear 2 sau khi được kéo giãn, nhóm nghiên cứu cho biết. Thỏi pin cũng có thể dễ dàng được may vào các vòng đeo tay, qua đó gợi ý rằng nó có thể được dùng trong các thiết bị dẻo đeo được.
Bên cạnh thỏi pin trên, một nhóm nghiên cứu khác tại đại học Arizona cũng đã phát triển thành công phiên bản có thể kéo giãn đến 300% so với kích thước ban đầu. Trong thiết bị này, vật liệu lưu trữ năng lượng được xếp chồng lên nhau giữa các tấm cao su silicon. Nhóm nghiên cứu cho biết thỏi pin của họ ưu điểm hơn so với các phát minh pin dẻo trước đây bởi nó có thể tương thích với các công nghệ sản xuất thương mại sẵn có.
Các nhà nghiên cứu hiện tại đang tìm cách tạo ra các kiểu gấp Origami tỉ lệ hiển vi để kết hợp những thỏi pin kéo giãn được với các mạch điện tử siêu nhỏ. Trước sự phát triển nhanh chóng của thiết bị điện tử dẻo, đeo được thì loại pin kéo giãn sẽ tạo cơ hội cho các thiết bị này xuất hiện trên thị trường trong tương lai gần.
