Loại giầy mới: Vừa đi, vừa sạc pin

Một nhóm nhà khoa học Mỹ vừa phát triển hệ thống tự tạo năng lượng, tích hợp trực tiếp vào những đôi giày phục vụ các hoạt động đi lại hằng ngày của người sử dụng. Công nghệ do Tom Krupenkin và J. Ashley Taylor thuộc Đại học Wisconsin-Madison nghiên cứu, khai thác chính chuyển động của bàn chân để sản sinh điện năng. Ý tưởng này biến mỗi bước đi thông thường thành một phần nhỏ trong quá trình cung cấp năng lượng cho điện thoại hoặc thiết bị di động, thay vì chỉ tiêu hao sức người. Hệ thống được thiết kế để thu nhận cơ năng phát sinh khi người dùng bước đi, sau đó chuyển đổi nguồn năng lượng ấy thành điện năng có thể sử dụng. Điện tạo ra được lưu trữ trong một bộ ắc quy nhỏ, đặt kín bên trong giày nhằm hạn chế ảnh hưởng từ nước, bụi bẩn và môi trường bên ngoài. Cách bố trí này giúp thiết bị nằm gọn trong sản phẩm, không cản trở đáng kể những hoạt động đi bộ vốn diễn ra tự nhiên mỗi ngày. Theo thông tin được công bố, loại giày tích hợp hệ thống tự sinh năng lượng có thể tạo ra 1KW điện trên mỗi mét vuông đi bộ. Các kỹ sư cũng cho biết mỗi km2 người dùng đi bộ sẽ tạo ra 1KW điện, một cách diễn đạt về khả năng phát điện được nêu trong quá trình giới thiệu công nghệ. Dù các con số này cần được hiểu đúng theo cách tính của nhóm nghiên cứu, chúng vẫn cho thấy tham vọng biến hoạt động đi lại thành nguồn năng lượng bổ sung. Bộ ắc quy nằm trong giày có thể cung cấp điện để sạc điện thoại, đồng thời hỗ trợ những thiết bị di động khác trong các tình huống cần năng lượng. Hệ thống còn được giới thiệu như một cổng WiFi, cho phép kết nối điện thoại với mạng không dây mà không cần phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn điện dân dụng. Nhờ đó, đôi giày không chỉ đóng vai trò vật dụng bảo vệ bàn chân, mà còn được kỳ vọng trở thành một thiết bị hỗ trợ liên lạc cơ động. Cơ chế hoạt động dựa trên quá trình chuyển đổi cơ năng thành điện năng thông qua một thiết bị vi lỏng có cấu trúc đặc biệt. Bên trong thiết bị là hàng ngàn hạt nước cực nhỏ, những thành phần được mô tả là không độc hại và không tốn kém, chuyển động trong quá trình người dùng bước đi. Sự tương tác giữa các hạt nước này với một chất nền có cấu trúc nano mang tính đột phá tạo điều kiện hình thành dòng điện từ chuyển động cơ học. Trong các thử nghiệm, hệ thống đã tạo ra được 20W điện, mức công suất cho thấy giải pháp có thể tạo năng lượng đáng kể từ hoạt động đi bộ. Kết quả này đặc biệt đáng chú ý vì nguồn phát không đến từ pin lớn hoặc bộ sạc bên ngoài, mà hình thành từ chuyển động lặp lại của người đang sử dụng giày. Mỗi bước chân riêng lẻ tạo ra lượng năng lượng nhỏ, nhưng tổng hợp liên tục có thể phục vụ những nhu cầu điện năng thiết thực hơn. Dẫu vậy, công nghệ vẫn tồn tại một điểm yếu quan trọng là bị mất nhiệt trong quá trình vận hành. Hiện tượng này có thể làm giảm hiệu suất chuyển đổi, khiến một phần năng lượng tạo ra không được lưu trữ hoặc sử dụng cho các thiết bị khác. Vì vậy, nhóm nghiên cứu còn phải tiếp tục hoàn thiện hệ thống trước khi công nghệ đạt mức thuận tiện, ổn định và phù hợp với nhu cầu sử dụng rộng rãi. Sản phẩm hiện trong quá trình thương mại hóa, với mục tiêu đưa hệ thống tự sinh năng lượng vào thị trường và phục vụ nhiều người dùng hơn. Nếu quá trình phát triển đạt kết quả mong muốn, việc sạc điện thoại có thể gắn liền với những quãng đường đi bộ hằng ngày, thay vì cần ổ cắm hoặc bộ sạc riêng. Đôi giày vừa đi vừa sạc vì thế mở ra một hướng tiếp cận đáng chú ý cho các thiết bị năng lượng nhỏ, dù vẫn cần vượt qua bài toán thất thoát nhiệt trước khi phổ biến.