Loại pin mới có thể uốn cong, kéo giãn mà không giảm hiệu suất, đáp ứng yêu cầu của thiết bị y tế hiện đại – Ảnh: Thor Balkhed
Công trình do các nhà khoa học tại Trường đại học Linköping (Thụy Điển) công bố trên tạp chí Science Advances (Mỹ). Đây là loại pin đầu tiên trên thế giới vừa có khả năng tích trữ năng lượng tốt vừa có thể chịu được sự biến dạng mạnh, có thể uốn cong, kéo giãn, thậm chí in được bằng máy in 3D.
“Kết cấu của loại pin này giống như kem đánh răng. Nó có thể được in 3D thành bất kỳ hình dạng nào mà nhà thiết kế muốn, điều này mở ra tiềm năng rất lớn cho các thiết bị cá nhân hóa, gắn trên cơ thể người”, nhà nghiên cứu Aiman Rahmanudin chia sẻ.
Loại pin này đặc biệt phù hợp cho các thiết bị y tế đeo trên người hoặc cấy bên trong cơ thể như máy trợ thính, máy tạo nhịp tim, cảm biến đường huyết hoặc bơm insulin. Những thiết bị này đòi hỏi nguồn điện nhỏ, linh hoạt và an toàn cho cơ thể.
Không giống như pin truyền thống thường cứng và cồng kềnh, pin mềm có thể co giãn đến 200% kích thước ban đầu mà vẫn hoạt động bình thường, đồng thời có thể sạc, xả được hơn 500 chu kỳ.
Pin được làm từ vật liệu hữu cơ gọi là lignin, một phế phẩm trong công nghiệp giấy, và các điện cực từ nano graphite cùng dây nano bạc, cho phép dẫn điện tốt mà vẫn giữ độ mềm mại.
Không chỉ thiết bị y tế, loại pin mới còn mở ra triển vọng cho robot mềm, loại robot có thể bắt chước chuyển động tự nhiên của sinh vật sống và quần áo thông minh, nơi các mạch điện tử tích hợp phải linh hoạt, nhẹ và dễ gắn liền với vải.
Theo nhóm nghiên cứu, loại pin mới hiện tạo ra điện áp khoảng 0,9 volt, chưa đủ để chạy hầu hết thiết bị điện tử thông thường vốn yêu cầu ít nhất 1,5 volt. Tuy nhiên, họ đang tiếp tục cải tiến để tăng điện áp và khả năng tích trữ năng lượng.
Chuyên gia kỹ thuật vật liệu Pragathi Darapaneni nhận định đây là bước ngoặt lớn trong thiết kế thiết bị điện tử: “Với loại pin mới này, thiết bị sẽ không còn bị giới hạn bởi hình khối cứng nhắc nữa. Nó có thể thiết kế theo bất kỳ hình dạng nào phù hợp với người dùng, một điều rất cần thiết trong công nghệ y sinh và chăm sóc sức khỏe”.
Dù vậy, các nhà khoa học cũng nhấn mạnh rằng loại pin này cần được đánh giá kỹ về độ an toàn sinh học, tính không độc và khả năng tương thích với da người trước khi đưa vào ứng dụng rộng rãi.
