Ra mắt thiết bị hybrid tạo điện từ nhiệt và ánh sáng

Ngày 9/12, Fujitsu Labs công bố sản phẩm mẫu của một thiết bị hybrid có khả năng tạo ra điện từ đồng thời hai nguồn năng lượng riêng biệt là nhiệt và ánh sáng. Công bố này thu hút sự chú ý vì thiết bị có thể khai thác hai dạng năng lượng trong cùng một hệ thống, thay vì chỉ phụ thuộc vào một nguồn duy nhất. Nếu được phát triển thành sản phẩm thương mại, công nghệ có thể mở ra hướng cấp điện mới cho nhiều thiết bị nhỏ hoạt động ở những nơi khó kéo dây điện. Điểm đáng chú ý nhất nằm ở khả năng tạo điện từ nhiệt và ánh sáng cùng lúc, một đặc điểm được giới thiệu là lần đầu tiên xuất hiện trong loại thiết bị này. Nhờ tận dụng nhiều nguồn năng lượng xung quanh, thiết bị hybrid có thể hoạt động linh hoạt hơn trong các môi trường có điều kiện chiếu sáng hoặc nhiệt độ khác nhau. Fujitsu cho biết giải pháp này còn có tính kinh tế cao, bởi người sử dụng không cần thường xuyên thay pin hoặc bố trí hệ thống dây điện riêng. Những ưu điểm đó khiến thiết bị được xem là phù hợp với các mạng lưới cảm biến cần hoạt động lâu dài, phân tán rộng, đồng thời hạn chế tối đa việc bảo trì định kỳ. Trong một mạng lưới như vậy, từng cảm biến có thể thu năng lượng từ ánh sáng hoặc nhiệt hiện diện tại vị trí lắp đặt để duy trì hoạt động. Cách tiếp cận này đặc biệt hữu ích tại những địa điểm khó tiếp cận, nơi việc kéo dây điện hoặc thay pin thường tốn nhiều công sức và chi phí. Lĩnh vực cảm biến y tế cũng được xem là một hướng ứng dụng tiềm năng của công nghệ mới do các thiết bị theo dõi thường cần nguồn điện ổn định và kích thước gọn nhẹ. Những hệ thống như vậy có thể hỗ trợ đo thân nhiệt, huyết áp, nhịp tim cùng nhiều chỉ số khác trong các giải pháp theo dõi sức khỏe. Tuy nhiên, bài giới thiệu của Fujitsu chỉ nêu tiềm năng ứng dụng, chưa công bố chi tiết về mẫu thiết bị y tế cụ thể sử dụng công nghệ này. Để tạo ra thiết bị hybrid, Fujitsu đã thay đổi các mạch điện kết nối hai loại chất liệu bán dẫn, giúp chúng có thể vận hành theo hai cơ chế chuyển đổi năng lượng khác nhau. Khi hoạt động như pin quang điện, mạch khai thác ánh sáng để tạo ra điện năng phục vụ hệ thống. Khi chuyển sang vai trò máy phát nhiệt điện, cùng cấu trúc đó có thể tận dụng nhiệt để tiếp tục tạo điện trong điều kiện phù hợp. Song song với việc điều chỉnh mạch điện, Fujitsu còn phát triển một loại chất liệu hữu cơ mới có giá thành thấp, tương thích với cả hai hình thức hoạt động nói trên. Việc sử dụng chất liệu hữu cơ giá rẻ có thể giúp giảm chi phí chế tạo, đồng thời tạo thêm lựa chọn vật liệu cho những thiết bị thu năng lượng quy mô nhỏ. Đây là yếu tố quan trọng nếu công nghệ hướng tới các mạng lưới cảm biến cần triển khai số lượng lớn trong thực tế. Thiết kế kết hợp hai phương thức phát điện cũng có thể giúp hệ thống tận dụng tốt hơn những nguồn năng lượng sẵn có trong môi trường, thay vì bỏ qua nhiệt hoặc ánh sáng tại thời điểm nhất định. Dù vậy, thông tin được công bố mới dừng ở sản phẩm mẫu, nên chưa cho biết cụ thể công suất, kích thước, hiệu suất hoặc thời gian hoạt động của thiết bị. Những thông số này sẽ quyết định mức độ phù hợp của công nghệ với từng mạng lưới cảm biến và ứng dụng y tế khác nhau. Fujitsu kỳ vọng có thể thương mại hóa công nghệ mới trên thị trường trước năm 2015, qua đó đưa thiết bị hybrid từ giai đoạn mẫu tới các ứng dụng thực tế. Nếu kế hoạch thành công, giải pháp có thể hỗ trợ những hệ thống cảm biến cần hoạt động không dây, giảm phụ thuộc vào pin, dây dẫn và các lần bảo trì thủ công. Công bố của Fujitsu vì thế đánh dấu một hướng phát triển đáng chú ý trong việc tạo điện phân tán từ nhiệt và ánh sáng cho các thiết bị công nghệ nhỏ.