Vật liệu đàn hồi mới có thể tạo ra điện có thể giúp phát triển năng lượng sóng rẻ hơn.
Đăng bởi Nancy Bazilchuk
Thoạt nhìn, chất liệu mỏng, gần như mềm mượt trong tay Giáo sư Kesheng Wang, trông giống như màng bọc thực phẩm bằng nhựa co giãn được phủ một lớp nhôm sáng bóng. Vật liệu này được gọi là polymer hoạt tính điện dieletric, hoặc DEAP, và một trong những ứng dụng phổ biến nhất của nó là biến đổi điện thành chuyển động - giống như một cơ nhân tạo.
Nhưng Wang, một giáo sư tại Cục Kỹ thuật Sản xuất và Chất lượng NTNU và là người đứng đầu Phòng thí nghiệm Khám phá Tri thức, muốn sử dụng tài liệu theo cách hoàn toàn ngược lại. Thay vì biến điện thành chuyển động, Wang muốn sử dụng polymer để biến chuyển động - cụ thể là chuyển động biên độ dài của sóng - thành điện.
Năng lượng sóng dễ dàng hơn
Một máy phát năng lượng sóng biến đổi năng lượng cơ học - chuyển động thành điện. Nhưng nó liên quan đến rất nhiều bộ phận cơ khí lớn, giáo sư nói. Nếu chúng ta có thể sử dụng polymer này, nó sẽ đơn giản hơn, nhẹ hơn và dễ dàng hơn để xây dựng các máy phát năng lượng sóng.
Mặc dù một số loại DEAP khác nhau có sẵn trên thị trường, Wang quan tâm nhất đến một loại được cấp bằng sáng chế bởi một công ty Đan Mạch tên là DanFoss. Khi Wang lần đầu tiên tìm thấy DanFoss DEAP, anh đã nghĩ rằng mình sẽ phát triển một phương pháp mới cho các máy năng lượng sóng. Thay vào đó, việc tìm kiếm của anh được thúc đẩy bởi một trong nhiều sở thích nghiên cứu của anh ấy khiến cho robot hoạt động.
Vật liệu đàn hồi DEAP được phủ trên cả hai mặt bằng một chất kim loại. Các lớp phủ phục vụ như các điện cực. Khi một dòng điện được đặt vào các điện cực, vật liệu đàn hồi sẽ giãn ra và khi tắt dòng điện, nó sẽ co lại. Việc mở rộng và co lại bắt chước cách thức hoạt động của cơ bắp thực sự và có thể được sử dụng trong robot để giảm kích thước, trọng lượng và độ phức tạp của khớp, Wang nói.
Từ phong trào đến điện
Nhưng điều kỳ diệu của vật liệu là khi bạn kéo căng vật lý và sau đó để nó thư giãn, các điện cực tạo ra một dòng điện. Bằng cách tạo các lớp DEAP trong các hàng được đóng gói chặt chẽ, như rèm treo song song và kẹp chúng ở hai đầu, DEAP có thể được kéo dài và thư giãn bằng chuyển động của sóng đẩy trên mái chèo hoặc hình thức kháng cự khác. Các phong trào do đó tạo ra điện.
Wang đã chế tạo một nguyên mẫu nhỏ của máy năng lượng sóng của mình bằng DanFoss DEAP và hiện đang tìm kiếm các đối tác nghiên cứu để chế tạo một nguyên mẫu lớn hơn. Tôi gọi nó là energy năng lượng tái tạo mới, ông nói về máy, bởi vì nó sử dụng ‘vật liệu thông minh mới để tạo ra điện từ một nguồn năng lượng tái tạo thông thường.
Hình ảnh nổi bật: Giáo sư Kesheng Wang, người đứng đầu Phòng thí nghiệm khám phá tri thức NTNU, cho rằng loại vải co giãn, sáng bóng này có thể giúp việc xây dựng các máy phát sóng chạy bằng đại dương dễ dàng hơn và tiết kiệm chi phí hơn.
Ảnh tín dụng: Ole Morten Melgård
