Bộ thu năng lượng mặt trời cho quần áo tạo ra năng lượng
Các nhà nghiên cứu Empa ở Thụy Sĩ đã phát triển một loại vật liệu hoạt động giống như một bộ thu năng lượng mặt trời phát quang (LMC) và có thể được áp dụng cho sợi dệt, mở ra triển vọng cung ứng loại quần áo có thể cung cấp năng lượng di động.
LMC đã được sử dụng trong ngành công nghiệp năng lượng mặt trời. Các vật liệu phát quang trong LSC bắt ánh sáng xung quanh khuếch tán và truyền năng lượng của nó tới một pin mặt trời thực tế, sau đó chuyển đổi ánh sáng thành năng lượng điện. Tuy nhiên, LSC hiện chỉ có sẵn dưới dạng các thành phần cứng và không thích hợp để sử dụng trong hàng dệt may vì chúng không mềm dẻo cũng như không thấm không khí và hơi nước.
Một nhóm nghiên cứu liên ngành do Luciano Boesel dẫn đầu từ Phòng thí nghiệm Màng phỏng sinh học và Vật liệu dệt tại Empa hiện đã thành công trong việc kết hợp một số vật liệu phát quang này vào một loại polyme tạo ra vật liệu có tính linh hoạt và độ thoáng khí.
Vật liệu mới này dựa trên cấu trúc polyme lưỡng phần đồng mạng (APCNs), các polyme đã được biết đến trong nghiên cứu từ lâu và đã có mặt trên thị trường dưới dạng kính áp tròng silicone-hydrogel. Các tính chất đặc biệt của polyme APCN, dựa trên các tính chất hóa học đặc biệt, gồm tính thẩm thấu đối với không khí và hơi nước cũng như tính linh hoạt và ổn định có lợi cho mắt người.
Boesel cho biết: “Lý do chúng tôi chọn loại polymer này là vì chúng tôi có thể kết hợp hai vật liệu phát quang không bị trộn lẫn với nhau ở cấp độ nano và để chúng tương tác với nhau. Trong thực tế có những polyme khác có thể được tích hợp nhưng sẽ dẫn đến sự kết tụ vật chất và việc sản xuất năng lượng sẽ không thể thực hiện được.”
Phối hợp với các đồng nghiệp từ hai phòng thí nghiệm Empa khác, Thin Films và Photovoltaics và Advanced Fibers, nhóm của Boesel đã thêm hai vật liệu phát quang khác nhau vào mô gel, biến nó thành một bộ thu năng lượng mặt trời linh hoạt. Cũng giống như trên các bộ sưu tập quy mô lớn (cứng), vật liệu phát quang thu được một phổ ánh sáng rộng hơn nhiều so với các vật liệu quang điện thông thường. Các bộ thu năng lượng mặt trời mới có thể được áp dụng cho các loại sợi dệt mà không làm cho vải trở nên giòn và dễ bị nứt hoặc tích tụ hơi nước dưới dạng mồ hôi. Bộ thu năng lượng mặt trời đeo trên người mang lại lợi ích to lớn cho nhu cầu ngày càng tăng về năng lượng, đặc biệt là đối với các thiết bị di động.
https://www.innovationintextiles.com/solar-collector-for-energy-generating-clothing/
Người dịch: Nguyễn Thị Lan Hương