Pin mặt trời dát mỏng biến mọi bề mặt thành nguồn điện

Một nhóm kỹ sư Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) của Mỹ phát triển tế bào năng lượng mặt trời bằng vải siêu nhẹ có thể nhanh chóng và dễ dàng biến bất kỳ bề mặt nào thành nguồn năng lượng.

Những tế bào năng lượng mặt trời dẻo dai, bền và mỏng hơn nhiều so với sợi tóc người, được dán vào một loại vải bền, nhẹ, giúp chúng dễ dàng lắp đặt trên một bề mặt cố định. Chúng có thể cung cấp năng lượng khi đang di chuyển dưới dạng vải năng lượng có thể đeo được hoặc được vận chuyển và triển khai nhanh chóng ở những địa điểm xa xôi để hỗ trợ trong trường hợp khẩn cấp. Chúng có trọng lượng bằng 1/100 so với tấm pin mặt trời thông thường, tạo ra năng lượng trên mỗi kg cao gấp 18 lần và được làm từ mực bán dẫn sử dụng quy trình in có thể được mở rộng quy mô trong tương lai để sản xuất trên diện rộng.

image001.jpg -0
Nhóm nghiên cứu phát triển tế bào năng lượng mặt trời siêu mỏng có thể dính vào bất kỳ bề mặt nào.

Vì rất mỏng và nhẹ nên loại pin mặt trời này có thể được dát mỏng lên nhiều bề mặt khác nhau. Chẳng hạn, chúng có thể được tích hợp vào cánh buồm của một chiếc thuyền để cung cấp năng lượng khi ở trên biển, gắn vào lều và tấm bạt được triển khai trong hoạt động khắc phục thảm họa hoặc gắn vào cánh máy bay không người lái để mở rộng phạm vi bay. Công nghệ năng lượng mặt trời nhẹ này dễ dàng tích hợp vào môi trường xây dựng với nhu cầu lắp đặt tối thiểu.

Vladimir Bulovic, Chủ tịch Fariborz Maseeh về Công nghệ mới nổi, lãnh đạo của Tổ chức Hữu cơ và Phòng thí nghiệm điện tử cấu trúc nano (ONE Lab), giám đốc của MIT.nano, mô tả công trình: “Các số liệu được sử dụng để đánh giá công nghệ pin mặt trời mới thường bị giới hạn ở hiệu suất chuyển đổi năng lượng và chi phí tính bằng USD trên mỗi watt.

Điều quan trọng không kém là khả năng tích hợp - sự dễ dàng mà công nghệ mới có thể được điều chỉnh. Loại vải năng lượng mặt trời nhẹ cho phép khả năng tích hợp, cung cấp động lực cho công việc hiện tại. Chúng tôi cố gắng đẩy nhanh việc sử dụng năng lượng mặt trời, do nhu cầu cấp thiết hiện nay là triển khai những nguồn năng lượng mới không carbon”. Tham gia cùng Bulovic là đồng tác giả chính Mayuran Saravanapavanantham, sinh viên tốt nghiệp ngành kỹ thuật điện và khoa học máy tính tại MIT;và Jeremiah Mwaura, nhà khoa học nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Điện tử của MIT.

Pin mặt trời silicon truyền thống rất dễ vỡ, vì vậy chúng phải được bọc trong thủy tinh và đóng gói trong khung nhôm dày và nặng, điều này hạn chế vị trí và cách thức chúng có thể được triển khai. Trước đây, nhóm ONE Lab đã sản xuất pin mặt trời bằng cách sử dụng một loại vật liệu màng mỏng mới nổi có trọng lượng nhẹ đến mức có thể đặt trên bong bóng xà phòng. Nhưng loại pin mặt trời siêu mỏng này được chế tạo bằng quy trình phức tạp, dựa trên chân không, tốn kém và khó mở rộng quy mô. Trong nghiên cứu mới, họ bắt đầu phát triển pin mặt trời màng mỏng hoàn toàn có thể in được, sử dụng vật liệu dựa trên mực và kỹ thuật chế tạo có thể mở rộng.

Để sản xuất pin mặt trời, họ sử dụng vật liệu nano ở dạng mực điện tử in được. Làm việc trong phòng sạch MIT.nano, họ phủ lên cấu trúc pin mặt trời bằng cách sử dụng máy phủ khuôn có rãnh; lớp này sẽ phủ các lớp vật liệu điện tử lên một chất nền đã chuẩn bị sẵn, có thể tháo rời chỉ dày 3 micron. Sử dụng kỹ thuật in lụa (một kỹ thuật tương tự như cách các thiết kế được thêm vào áo phông in lụa), một điện cực được đặt trên cấu trúc để hoàn thiện mô-đun năng lượng mặt trời. Sau đó, nhóm nhà nghiên cứu tách mô-đun in có độ dày khoảng 15 micron ra khỏi đế nhựa, tạo thành một thiết bị năng lượng mặt trời siêu nhẹ.

Nhưng các mô-đun năng lượng mặt trời mỏng, độc lập như vậy rất khó xử lý và dễ bị rách, điều này sẽ khiến chúng khó triển khai. Để giải quyết thách thức, nhóm MIT tìm kiếm một chất nền nhẹ, linh hoạt và có độ bền cao có thể gắn pin mặt trời vào. Họ xác định vải là giải pháp tối ưu vì chúng mang lại khả năng đàn hồi cơ học và tính linh hoạt với ít trọng lượng tăng thêm. Họ tìm thấy một loại vật liệu lý tưởng - một loại vải tổng hợp chỉ nặng 13 gram trên một mét vuông, được biết đến với tên thương mại là Dyneema.

Loại vải này được làm từ những sợi bền đến mức chúng được sử dụng làm dây thừng để nâng con tàu du lịch bị chìm Costa Concordia lên khỏi đáy biển Địa Trung Hải. Bằng cách thêm một lớp keo chỉ dày vài micron, nhóm nhà khoa học dán các mô-đun năng lượng mặt trời vào các tấm vải này. Điều này tạo thành một cấu trúc năng lượng mặt trời siêu nhẹ và chắc chắn về mặt cơ học.

Khi thử nghiệm thiết bị, nhóm nhà nghiên cứu MIT phát hiện nó có thể tạo ra 730 watt điện trên mỗi kg khi ở trạng thái tự do và khoảng 370 watt trên mỗi kg nếu được triển khai trên vải Dyneema có độ bền cao - tức là công suất trên mỗi kg cao hơn khoảng 18 lần so với pin mặt trời thông thường. Nhóm nhà nghiên cứu cũng kiểm tra độ bền thiết bị và nhận thấy ngay cả sau khi cuộn và mở tấm pin mặt trời bằng vải hơn 500 lần, các tế bào vẫn giữ được hơn 90% khả năng phát điện ban đầu. Mặc dù pin mặt trời mới nhẹ hơn và linh hoạt hơn nhiều so với pin truyền thống, nhưng chúng vẫn sẽ cần được bọc trong một vật liệu khác để bảo vệ môi trường.

Mwaura bình luận: “Việc bọc các pin mặt trời này trong thủy tinh nặng, theo tiêu chuẩn pin mặt trời silicon truyền thống, sẽ giảm thiểu giá trị của tiến bộ hiện tại, vì vậy nhóm hiện đang phát triển các giải pháp đóng gói siêu mỏng sẽ chỉ làm tăng một chút trọng lượng của các thiết bị siêu nhẹ hiện tại. Chúng tôi đang làm việc để loại bỏ càng nhiều vật liệu không hoạt động với năng lượng mặt trời càng tốt trong khi vẫn giữ được yếu tố hình thức và hiệu suất cấu trúc năng lượng mặt trời siêu nhẹ và linh hoạt này”.

Duy Minh (Tổng hợp)

Các tin khác

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.

Đại tá Ngô Thuận Lăng, Trưởng Phòng Cảnh sát kinh tế Công an TP Hồ Chí Minh chia sẻ về vụ án.

Điều gì đẩy người trẻ vào vòng lao lý?

Những cuộc gọi, những buổi tư vấn trong vụ án "hợp đồng kỳ nghỉ" không chỉ khiến hàng nghìn người mất tiền mà còn đẩy nhiều nhân viên telesale ngoài 20 tuổi vướng vào vòng lao lý. Đằng sau những bản án là áp lực kiếm tiền, sự thiếu định hướng và những ranh giới pháp lý, đạo đức bị xóa nhòa, khiến không ít người trẻ trở thành mắt xích trong các đường dây lừa đảo.

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Phía sau những tài khoản viral (mức độ nổi tiếng) tạo sóng gây bão trên mạng xã hội, là đội quân đếm like, câu view thời vụ. Ít ai ngờ, chợ like “ảo” và view “ma” này đã tiếp tay cho những chiêu trò lừa đảo tinh vi của tội phạm trên không gian mạng...

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.