--Quảng cáo---
--Quảng cáo---

Cellulose – vật liệu tiềm năng chế tạo các pin điện thân thiện môi trường

THÁI BẰNG - 14:00 22/08/2020

(khoahocdoisong.vn) - Việc sản xuất, khai thác sử dung và thời hạn ngắn của những thiết bị điện tử thông thường như điện thoại di động và tivi đang trở thành gánh nặng khó chấp nhận đối với môi trường sống bền vững.

Theo ước tính của Liên Hợp Quốc, thế giới tạo ra khoảng 40 - 50 triệu tấn chất thải trang thiết bị điện mỗi năm và con số này ngày càng tăng lên.

Thực tế này không có gì ngạc nhiên khi hiệu suất máy tính tăng gấp đôi sau mỗi năm, màn hình phẳng và điện thoại thông minh mới liên tục thay thế do công nghệ cũ đi nhanh chóng trong một vài năm, tất cả những thiết bị cũ này trở thành rác thải.

Rác thải từ các quốc gia công nghiệp hóa thường kết thúc tại bãi rác của những quốc gia nghèo hơn, như các nước châu Phi và châu Á. Địa điểm xử lý rác thải điện tử lớn nhất thế giới nằm ở Agbogbloshie, Ghana, đây cũng là nơi bị ô nhiễm nặng nề nhất trên thế giới.

Gần đây, các nhà khoa học quan tâm đến một ý tưởng, lần đầu tiên được đưa ra năm 1939: Sản xuất các linh kiện điện tử từ cellulose - thành phần chính của vỏ tế bào thực vật nhằm chế tạo các thiết bị điện tử ổn định, dễ dàng phân hủy và thân thiện với môi trường.

 

Thiết bị điện, pin điện làm từ cellulose. Ảnh minh họa

Trong một báo cáo khoa học gần đây, được đăng trên Tạp chí Advanced Materials (Vật liệu tiên tiến), TS Zhaohui Wang và GS Leif Nyholm thuộc Đại học Uppsala, Thụy Điển, GS Sang-Young Lee và các đồng nghiệp từ Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Ulsan (UNIST), Hàn Quốc, đã phân tích lĩnh vực lưu trữ năng lượng, nghiên cứu và đánh giá tính khả thi của cellulose trong những ứng dụng loại này.

Những thiết bị lưu trữ năng lượng xanh này được cấu thành từ vật liệu tổng hợp dẫn điện và các lớp mỏng của vật liệu điện cực, các bộ thu dòng điện bằng cellulose và bộ phận phân tách chức năng (cách điện).

Cellulose cho thấy là một vật liệu tuyệt vời trong kỹ thuật sản xuất điện cực, bộ phân tách pin, được chế tạo đơn giản là in phun lắng đọng một lớp mỏng vật liệu dẫn điện trên bề mặt của tấm cellulose, chuyển đổi giấy cách điện thành một chất dẻo, dẫn điện cho bộ phận đầu thu điện.

Nghiên cứu cho thấy, cellulose là chất nền hấp dẫn cho các thiết bị lưu trữ năng lượng, chế tạo bằng phương pháp in do tính linh hoạt cơ học cao, ổn định nhiệt và khả năng tái chế. Các nhà khoa học đã chế tạo thành công một siêu tụ điện vi mô từ giấy.

Theo các nhà khoa học, điểm quan trọng cần chú ý là những tính chất đặc trưng của cellulose như độ xốp, sự phân bố lỗ xốp, sự phân bố kích thước lỗ và sự kết tinh do những đặc tính này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất lưu trữ năng lượng.

Vật liệu cellulose có nguồn gốc từ gỗ dẫn điện khác với cellulose từ tảo hoặc bông. Khi chế tạo vật liệu dẫn điện cần có những nghiên cứu sâu nhằm lựa chọn thích hợp những loại sellulose có độ xốp tối ưu.

Độ xốp quá thấp hoặc quá cao sẽ làm giảm hiệu suất của pin. Ngoài ra, hàm lượng nước chứa trong cellulose là một thông số quan trọng khác.

Theo nhóm nghiên cứu, tính linh hoạt và chi phí sản xuất thấp, sử dụng các kỹ thuật in 3D vốn đã được hoàn thiện từ lâu là những yếu tố có ưu thế quyết định cho việc phát triển các thiết bị điện tử từ cellulose. Chính vì vậy, các siêu tụ điện và pin, chế tạo từ cellulose có tiềm năng lớn, cần được ưu tiên nghiên cứu ở cấp độ sản xuất công nghiệp.

Từ những ưu điểm của vật liệu cellulose và khả năng sử dụng các phương pháp sản xuất quy mô lớn hiện có, hệ thống lưu trữ năng lượng từ cellulose sẽ cung cấp những thiết bị mới, thân thiện môi trường, bổ sung cho các trang thiết bị điện tử công nghệ thông thường.

  • Vingroup gia nhập liên minh xác thực trực tuyến thế giới Fido Alliance
    Công nghệ- PV - 16:49 11/08/2020
    Công ty TNHH Dịch vụ An ninh mạng VinCSS (thuộc Tập đoàn Vingroup) vừa trở thành đại diện Việt Nam đầu tiên gia nhập Liên minh Xác thực trực tuyến thế giới (FIDO Alliance). Với vai trò thành viên chính thức của Liên minh FIDO, VinCSS có quyền ưu tiên tiếp cận những công nghệ hiện đại nhất và mở rộng cơ hội hợp tác, nghiên cứu với các Tập đoàn công nghệ hàng đầu thế giới trong lĩnh vực xác thực bảo mật. 

(0) Bình luận
Nổi bật Khoa học & Đời sống
Chống đau đầu, đột tử bằng thực phẩm
Khỏe- ThS Hoàng Khánh Toàn - 15:51 21/09/2020
(khoahocdoisong.vn) - Magiê đóng vai trò quan trọng trong việc dẫn truyền xung động thần kinh và co cơ nên có tác dụng chữa đau đầu, an thần, chống các stress. Giảm Mg huyết có thể dẫn tới đột tử. Vì vậy, bổ sung magiê từ thực phẩm có tác dụng phòng chữa nhiều bệnh.
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
  • Món ăn bồi bổ phòng chữa ho lâu ngày không khỏi
    Khỏe- Lương y Vũ Quốc Trung - 18:54 21/09/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Ho là phản ứng tự nhiên của cơ thể nhằm đẩy chất dịch đờm nhưng ho dai dẳng lâu ngày có thể là bệnh nguy hiểm, ngoài điều trị bồi bổ đúng cách sẽ thu được hiệu quả rất tốt.
  •  Viêm tụy cấp hoại tử do rượu
    Khỏe- Thúy Nga - 18:45 21/09/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Bệnh nhân đau bụng dữ dội vì viêm tụy cấp hoại tử do rối loạn chuyển hóa lipid nặng, triglyceride cao gấp 16 lần giới hạnh bình thường. Tình trạng này có thể dẫn đến các biến chứng nhồi máu cơ tim, tai biến mạch máu não, suy gan, suy thận… nguy hiểm tới tính mạng.
  • Lựu bổ máu đẹp da
    Dinh dưỡng học đường- BS Nguyễn Phan Trúc Nguyên - 18:23 21/09/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Lựu là cây cảnh làm đẹp sân vườn, lấy quả ăn, là nguồn cung cấp dồi dào vitamin A, C, E và nhiều khoáng chất khác. Ngoài ra, từ lâu người dân còn dùng các bộ phận cây làm thuốc chữa bệnh.
  • Nguyên Phó ban Tổ chức huyện tự vẫn tại nhà hàng của gia đình
    Thời sự- Trần Thanh - 18:04 21/09/2020
    Người thân bàng hoàng phát hiện ông C. tự tử tại nhà hàng của gia đình ông này ở tổ 2, thị trấn Việt Quang, huyện Bắc Quang, tỉnh Hà Giang.
  • Tổng Bí thư, Chủ tịch nước: Đừng vì chức, vì quyền, vì tiền mà làm việc xấu
    Thời sự- Văn Kiên - 18:03 21/09/2020
    Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Nguyễn Phú Trọng mong muốn, lực lượng công an xây dựng tổ chức, xây dựng con người trong sạch, gương mẫu, liêm chính; đừng vì chức, vì quyền, vì tiền mà làm việc xấu; nội bộ phải đoàn kết, không được để mất uy tín, danh dự Công an nhân dân, bởi danh dự là điều thiêng liêng cao quý nhất.
  • Chọn nuôi thú cưng an toàn
    Tư vấn- Bảo Châu (ghi) - 18:00 21/09/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Tôi thích nuôi các loài động vật lạ làm thú cưng, xin hỏi có nên không?
  • Bắt một giám đốc liên quan Đường 'Nhuệ'
    Thời sự- Hoàng Lam - 17:58 21/09/2020
    Ông Quách Việt Cường, Giám đốc Công ty cổ phần BBI Thái Bình, bị bắt để điều tra vai trò liên quan vụ bảo kê dịch vụ hỏa táng.
  • Dấu hiệu của bệnh trào ngược dạ dày thực quản
    Khỏe- PGS.TS.BS Nguyễn Duy Thắng - 17:55 21/09/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Bệnh trào ngược dạ dày thực quản là một trong những bệnh lý về tiêu hóa với diễn biến thầm lặng, kéo dài. Trào ngược dạ dày thực quản có thể tiến triển và để lại những tổn thương nghiệm trọng nếu không được phát hiện và điều trị kịp thời.
  • Thiết kế nhà để tránh bão và lốc xoáy
    Sống xanh- Phong Lâm - 17:54 21/09/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Nhà chống bão nghĩa là ngôi nhà đối phó được với những cơn bão từ nhỏ đến lớn mà không bị tốc mái, sập tường hay ngập nước... Nhà lợp mái tôn thì phải có các điểm neo vào cột và tường chắc chắn. Các điểm neo này sẽ giúp mái không bị tốc khi có gió lốc.
  • Thu 60.000 tỷ từ tiền cấp quyền khai thác khoáng sản
    Chuyển động- Quốc Trọng - 17:36 21/09/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam cho biết ,tổng số tiền cấp quyền khai thác khoáng sản của tất cả các mỏ thuộc thẩm quyền cấp phép của Trung ương và địa phương đã xác định tính đến hết năm 2019 là khoảng 60.000 tỷ đồng
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO