Pin lithium-ion có thể co giãn và in được

Một nhóm nhà nghiên cứu Hàn Quốc đang phát triển loại pin lithium mềm, có thể biến dạng cơ học và co giãn, được sử dụng cho thiết bị đeo được và kiểm tra tính khả thi của loại pin này bằng cách in chúng lên bề mặt quần áo.

Nhóm nhà nghiên cứu, dẫn đầu bởi Tiến sĩ Jeong Gon Son từ Trung tâm Nghiên cứu Vật liệu Lai mềm Viện Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc (KIST; Chủ tịch: Seok-Jin Yoon), thông báo đã phát triển một loại pin lithium, trong đó tất cả các vật liệu - bao gồm cực dương, cực âm, bộ thu dòng, chất điện phân và chất đóng gói - có thể kéo giãn và in được.

2a.jpg -0
Pin lithium mềm, có thể biến dạng cơ học và co giãn.

Pin lithium do nhóm phát triển sở hữu dung lượng cao và đặc điểm dạng tự do phù hợp với biến dạng cơ học. Do nhu cầu ngày càng tăng nhanh chóng đối với mọi thiết bị đeo có hiệu suất cao - chẳng hạn như dây đeo thông minh, thiết bị điện tử có thể cấy ghép như máy tạo nhịp độ và thiết bị đeo mềm sử dụng trong siêu thị thực tế, sự phát triển của pin mềm (có thể kéo giãn như da và nội tạng của con người) đã và đang thu hút nhiều sự quan tâm của giới khoa học cũng như người dùng. Điện cực cứng, vô cơ của pin thông thường chiếm phần lớn thể tích pin nên rất khó kéo giãn.

Các thành phần khác - chẳng hạn như bộ phân tách, bộ thu dòng điện và chuyển điện tích - cũng phải kéo giãn được, và vấn đề rò rỉ chất lỏng điện phân phải được giải quyết. Nhằm tăng cường khả năng co giãn, nhóm nhà nghiên cứu tránh sử dụng những vật liệu được sử dụng trong các nghiên cứu khác không cần thiết để lưu trữ năng lượng, chẳng hạn như cao su. Sau đó, một vật liệu gel hữu cơ mềm và co giãn mới đã được phát triển và ứng dụng dựa trên vật liệu kết dính hiện có. Vật liệu này giữ chắc vật liệu điện cực hoạt động tại chỗ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền các ion.

Ngoài ra, một loại mực dẫn điện cũng được chế tạo bằng cách sử dụng loại vật liệu có khả năng co giãn tuyệt vời cùng với đặc tính rào cản khí phục vụ như vật liệu thu dòng điện chuyển các điện tử và chất bao bọc có thể hoạt động ổn định ngay cả ở điện áp cao và ở các trạng thái biến dạng khác nhau mà không bị phồng lên do sự hấp thụ chất điện ly.

Pin lithium-ion có thể co giãn và in được -0
Hình minh họa sơ đồ của tế bào được lắp ráp pin lithium-ion co giãn hoàn toàn.

Loại pin do nhóm phát triển cũng có thể kết hợp một số loại vật liệu pin lithium-ion hiện có, vì chúng thể hiện mật độ lưu trữ năng lượng tuyệt vời ở mức tương tự như pin lithium-ion cứng bán sẵn trên thị trường khi lái xe điện áp từ 3,3 vôn trở lên. Tất cả thành phần cấu thành của pin lithium-ion có thể co giãn của nhóm đều có độ ổn định cơ học nhằm duy trì hiệu suất của chúng ngay cả sau khi kéo pin lặp đi lặp lại 1.000 lần trở lên, khả năng co giãn cao từ 50% trở lên và ổn định lâu dài trong không khí.

Hơn nữa, nhóm nghiên cứu đã trực tiếp in các vật liệu điện cực và bộ thu dòng điện mà họ phát triển ở hai bên của một thiết bị sưởi ấm cánh tay làm bằng vải thun và áp dụng chất đóng gói có thể co giãn vào vật liệu, chứng minh khả năng in một loại pin hữu cơ điện áp cao co giãn trực tiếp trên quần áo. Bằng cách sử dụng pin mới này, nhóm nhà nghiên cứu có thể cung cấp năng lượng liên tục cho đồng hồ thông minh ngay cả khi nó đang được đeo vào, tháo ra hoặc kéo dài.

Tiến sĩ Son tại KIST tuyên bố nhóm của ông phát triển một công nghệ pin lithium-ion có thể co giãn cung cấp cả sự tự do về cấu trúc do cấu hình dạng tự do của pin cho phép nó được in trên mọi vật liệu như vải và vật liệu. Ngoài ra, độ ổn định kéo căng cho phép mật độ năng lượng cao và biến dạng cơ học. Son tuyên bố hệ thống lưu trữ năng lượng co giãn do nhóm phát triển dự kiến sẽ áp dụng cho sự phát triển các thiết bị đeo hoặc gắn vào cơ thể.

Pin lithium-ion có thể co giãn và in được -0

Hình minh họa sơ đồ về pin co giãn được in trên vải bao gồm các điện cực co giãn có thể in được, chất đóng gói và vải làm bộ phân tách có thể co giãn; hình ảnh mặt cắt ngang của kính hiển vi điện tử quét của pin co giãn được in trên vải căng; thay đổi công suất như một hàm của biến dạng; thay đổi điện áp và dòng điện pin co giãn được in trên ống tay co giãn dưới các biến dạng góc cạnh khác nhau ở khuỷu tay; hình ảnh chụp đồng hồ thông minh hoạt động liên tục được kết nối với pin lithium-ion co giãn trên vải căng trước; và sau khi đeo và kéo căng.

Trang Thuần (Tổng hợp)

Các tin khác

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Giữa môi trường tác chiến điện từ ngày càng phức tạp, nơi hàng trăm nguồn phát tín hiệu có thể xuất hiện đồng thời trên chiến trường, quân đội Mỹ đang tìm kiếm những công cụ mới để nâng cao năng lực nhận thức tình huống. Trong nỗ lực đó, các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Lục quân Mỹ (ARL) vừa trình diễn một cảm biến lượng tử thế hệ mới có khả năng xác định hướng của trường điện từ tần số vô tuyến trong không gian ba chiều.

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

Chiến trường tương lai có thể không còn được quyết định bởi số lượng UAV, mà bởi khả năng chúng tiếp tục chiến đấu khi bị "làm mù" và "cắt đứt liên lạc". Một công bố mới từ Trung Quốc về thuật toán AI HG-STR đang thu hút sự chú ý của giới quân sự khi tuyên bố giúp bầy UAV tự phối hợp truy tìm mục tiêu trong môi trường tác chiến điện tử phức tạp.

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Tháng 2/2026, khi Palo Alto Networks công bố báo cáo về một chiến dịch gián điệp mạng quy mô toàn cầu, Pete Renals, Giám đốc Chương trình An ninh quốc gia của Unit 42, đã dùng một so sánh rất nặng. Ông nói với Recorded Future News rằng đây có thể là vụ xâm phạm hạ tầng chính phủ toàn cầu nghiêm trọng nhất do một nhóm được nhà nước hậu thuẫn thực hiện kể từ SolarWinds. So sánh ấy không ồn ào. Nhưng ai từng theo dõi SolarWinds năm 2020 đều hiểu nó nặng đến mức nào.

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU dự kiến tham gia sáng kiến chip AI do Mỹ khởi xướng, đánh dấu bước dịch chuyển đáng chú ý trong nỗ lực của phương Tây nhằm kiểm soát chuỗi cung ứng công nghệ chiến lược và kiềm chế tham vọng công nghệ của Trung Quốc.

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Công nghệ điện tử - tự động hóa và trí tuệ nhân tạo phát triển, nhiều sản phẩm viễn tưởng bước ra khỏi phim ảnh để vào đời thực. Tiên phong có gián rít Madagascar “côn trùng người máy” đầu tiên của các nhà khoa học Đức.

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Nhiệm vụ chính của máy bay không người lái MQ-1 Predator là ngăn chặn và tiến hành trinh sát vũ trang chống lại mục tiêu quan trọng, dễ bị phá hủy. Khi không thực hiện nhiệm vụ chính, MQ-1 sẽ cung cấp hoạt động trinh sát, giám sát và xác định mục tiêu để hỗ trợ chỉ huy Lực lượng Liên hợp.

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Một “con bệnh” từ những cánh rừng châu Phi lại trỗi dậy, gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự mong manh của an ninh y tế toàn cầu. Virus Ebola, với tỷ lệ tử vong cao và khả năng gieo rắc nỗi kinh hoàng đang bùng phát trở lại. Một cuộc chiến mới với ngành y tế thế giới lại bắt đầu.

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Xu hướng đưa trí tuệ nhân tạo (AI) vào lĩnh vực quân sự ngày càng tăng, nhưng cơ chế quản lý vẫn chưa rõ ràng. Dù mang lại nhiều lợi ích cho ngành tình báo và hậu cần, việc quá phóng đại năng lực AI dễ đẩy cao căng thẳng toàn cầu và gây ra những sai sót hệ thống. Trước thực trạng đó, bà Jacquelyn Schneider, Giám đốc Sáng kiến Mô phỏng Chiến tranh và Khủng hoảng tại Viện Hoover (Đại học Stanford), nhận định rằng kiểm soát an toàn từ khâu phát triển và nâng cao tư duy phản biện cho quân nhân là giải pháp cốt lõi.

Khi AI bước vào chiến trường

Khi AI bước vào chiến trường

Quân đội Mỹ đang phát triển các mô hình AI được huấn luyện dựa trên dữ liệu từ nhiệm vụ thực tế, với mục tiêu triển khai một chatbot AI (trí tuệ nhân tạo) dành riêng cho binh sĩ, cho thấy tham vọng đẩy nhanh ứng dụng AI trong quân sự.

Những bí mật không thể xóa trong dữ liệu ADN

Những bí mật không thể xóa trong dữ liệu ADN

Ngày 23/3/2025, công ty xét nghiệm gen 23andMe nộp đơn xin bảo hộ phá sản theo Chương 11 tại Tòa Phá sản Mỹ khu vực Đông Missouri. Trong vòng 24 giờ, lượng truy cập vào trang web của công ty tăng 526%. Không phải vì khách hàng muốn đọc thông báo phá sản, mà vì hàng triệu người đổ xô vào trang hỗ trợ với một mục đích duy nhất: xóa dữ liệu ADN của mình trước khi chúng bị chuyển giao trong một thương vụ phá sản. Nhưng câu hỏi mà không ai trong số họ có thể trả lời được là: liệu xóa có còn kịp không?

Bộ xương giả và 41 năm tự đánh lừa của khoa học Anh

Bộ xương giả và 41 năm tự đánh lừa của khoa học Anh

Suốt 41 năm, giới khoa học và công chúng đã đặt niềm tin vào một “sự thật” mang tên “Người Piltdown”. Vụ lừa đảo kinh điển này không chỉ phơi bày sự xảo quyệt của một cá nhân, mà còn là lời cảnh báo sâu sắc về những điểm mù của tri thức khi bị dẫn dắt bởi thiên kiến xác nhận và lòng tự tôn dân tộc thái quá.

Bom không nổ hủy diệt hệ thống điện

Bom không nổ hủy diệt hệ thống điện

Lực lượng Nga tại các khu vực tạm chiếm thuộc vùng Donetsk tuyên bố rằng, lực lượng Ukraine đã sử dụng máy bay không người lái (UAV) trang bị bom graphite (than chì) trong các cuộc tấn công ban đêm. Điều này làm dấy lên nhiều câu hỏi về loại vũ khí này, lý do tại sao chúng có thể hiệu quả, và loại máy bay không người lái nào của Ukraine có khả năng mang loại vũ khí này?

Vũ khí “Made in Japan” mở đường tiến ra thị trường toàn cầu

Vũ khí “Made in Japan” mở đường tiến ra thị trường toàn cầu

Sau nhiều thập kỷ tự ràng buộc bởi các chính sách hạn chế nghiêm ngặt, Nhật Bản đã chính thức dỡ bỏ rào cản xuất khẩu vũ khí sát thương. Bước ngoặt này mở ra vận hội mới cho ngành công nghiệp quốc phòng Nhật Bản và đưa các sản phẩm "Made in Japan" vào thị trường vũ khí toàn cầu - một thị trường mà Tokyo chưa từng thực sự đặt chân vào kể từ sau Thế chiến II.

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Tên lửa đất đối không Koral (đôi khi cũng được viết là Coral) dường như đã ra mắt công chúng như một phần trong loạt hệ thống vũ khí nội địa mới của Ukraine được giới thiệu gần đây.

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Các thí nghiệm trên tàu con thoi vũ trụ đã chỉ ra rằng vi khuẩn Salmonella, một nguồn gây ngộ độc thực phẩm phổ biến và đôi khi gây tử vong, trở nên độc hại hơn trong không gian. Đó là nghiên cứu được thực hiện trên chuyến bay STS-115 của tàu Atlantis năm 2006 và STS-123 của tàu Endeavour hai năm sau đó...

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Những lọ tinh dầu nhỏ gọn, mang vẻ ngoài vô hại như dung dịch thuốc nhỏ mắt hay tinh dầu thuốc lá điện tử đang trở thành lớp vỏ ngụy trang tinh vi cho các chất ma túy thế hệ mới. Không chỉ dừng lại ở việc sử dụng, mà đau lòng hơn, nhiều em học sinh còn mua bán, tàng trữ ngay trong môi trường học đường, gióng lên hồi chuông cảnh báo về tình trạng mua bán ma túy ngày càng trẻ hóa.

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Những ngày gần đây, các địa phương trên cả nước đang tất bật triển khai công tác tuyển sinh đầu cấp. Với thành phố đông dân, tập trung nhiều trường học như Thủ đô Hà Nội, công tác tuyển sinh càng được chú trọng thay đổi; từ khâu đăng ký dự thi, tra cứu thông tin đến công bố kết quả triển khai đồng bộ các nền tảng trực tuyến, mang lại sự thuận tiện và minh bạch hơn cho phụ huynh, học sinh.