Công nghệ pin 'dùng trọn đời không cần sạc': Kỷ nguyên mới cho thiết bị công nghệ và cảm biến tương lai

một ngày trướcBài gốc

Ảnh minh họa.

Hiện tại, hầu hết các thiết bị như smartphone, sạc dự phòng hay xe điện đều đang sử dụng pin lithium-ion với tuổi thọ chỉ vài giờ đến vài ngày. Và càng dùng lâu, hiệu suất của pin càng giảm mạnh sau mỗi chu kỳ sạc. Thực tế, pin lithium-ion đã chạm trần cải tiến khi những nâng cấp gần đây gần như không tạo ra đột phá lớn. Trong khi đó, nhu cầu về những loại pin “xài hoài không cần lo” đang tăng mạnh, nhất là trong các lĩnh vực như máy bay không người lái, cảm biến từ xa hay thiết bị y tế cấy ghép.

Giải pháp mới đến từ nhóm nghiên cứu của Giáo sư Yin Su-il thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Daegu Gyeongbuk, với công nghệ pin betavoltaic sử dụng carbon phóng xạ – một sản phẩm phụ của quá trình sản xuất điện hạt nhân. Điều thú vị là thay vì tốn hàng tấn năng lượng để khai thác như lithium, carbon phóng xạ lại rẻ, dễ tái chế và rất thân thiện môi trường. Và đặc biệt, loại pin này không gây nguy hiểm như nhiều người nghĩ.

Nguyên lý hoạt động của pin betavoltaic là chuyển đổi tia beta từ carbon-14 thành dòng điện. Nghe có vẻ "radioactive" nhưng hoàn toàn có thể kiểm soát được, bởi carbon-14 chỉ phát ra tia beta – loại bức xạ có thể được chắn hoàn toàn bằng một tấm nhôm siêu mỏng. Với chu kỳ bán rã hơn 6.000 năm, loại pin này về lý thuyết có thể hoạt động... cả đời người, thậm chí vài thế hệ, mà không cần sạc lại hay thay thế.

Không dừng lại ở việc an toàn, nhóm nghiên cứu còn nâng cấp hiệu suất pin bằng cách sử dụng điện cực titanium dioxide – vật liệu quen thuộc trong pin mặt trời, kết hợp với một loại thuốc nhuộm đặc biệt tên ruthenium. Kỹ thuật "điểm kép" được áp dụng khi carbon phóng xạ được tích hợp vào cả hai điện cực, giúp hiệu suất chuyển đổi điện năng từ 0,48% lên tới 2,86% – một bước nhảy siêu đáng kể trong thế giới năng lượng siêu nhỏ.

Tất nhiên, đừng mong pin betavoltaic này sẽ thay thế pin điện thoại hay xe điện trong một sớm một chiều. Với công suất nhỏ, nó không phù hợp để chạy các thiết bị cần nguồn năng lượng lớn. Nhưng trong các lĩnh vực như vệ tinh, thiết bị cảm biến, hoặc máy tạo nhịp tim – những nơi không thể thường xuyên thay pin hay sạc lại – đây thực sự là một giải pháp “cứ gắn vào là xài mãi”.

Giáo sư Yin cũng chia sẻ một góc nhìn cực kỳ thú vị: “Mọi người thường nghĩ năng lượng hạt nhân là thứ gì đó to lớn và nguy hiểm, chỉ có ở những nhà máy xa xôi. Nhưng công nghệ này đang giúp đưa năng lượng hạt nhân vào một thiết bị nhỏ gọn bằng... ngón tay – an toàn, hiệu quả và cực kỳ tiện lợi.”

Nếu thành công trong thương mại hóa, pin betavoltaic chắc chắn sẽ mở ra một kỷ nguyên hoàn toàn mới – nơi chúng ta không còn phải canh giờ sạc pin hay sống trong nỗi lo hết pin giữa chừng. Chỉ cần một lần “nạp”, thiết bị sẽ sống khỏe... đến cuối đời.

Mộc Chân (tổng hợp)

Nguồn Doanh Nghiệp : https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/cong-nghe-pin-dung-tron-doi-khong-can-sac-ky-nguyen-moi-cho-thiet-bi-cong-nghe-va-cam-bien-tuong-lai/20250406021454368