Thụy Điển công bố pin mềm có thể vặn xoắn, kéo dãn: Tương lai điện thoại uốn dẻo sắp thành hiện thực?

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Linköping (Thụy Điển) vừa phát triển thành công loại pin mềm dẻo, có thể uốn cong, kéo giãn và định hình theo bất kỳ kiểu dáng nào. Đặc biệt, loại pin này vẫn hoạt động tốt kể cả khi bị xoắn, bị kéo dài hay ở trạng thái "nghỉ". Trong thử nghiệm, nhóm đã dùng pin này để thắp sáng một đèn LED đỏ, chứng minh tính ứng dụng của thiết kế mới.

Tại sao cần một loại pin như vậy?

Ngày nay, pin là một phần không thể thiếu trong các thiết bị điện tử như điện thoại, laptop, cảm biến theo dõi sức khỏe hay máy trợ tim. Tuy nhiên, đa số pin hiện tại đều có kết cấu cứng, khó thích nghi với các thiết bị mềm, linh hoạt hoặc có thiết kế đặc biệt. Điều này khiến việc phát triển các thiết bị đeo, robot mềm hay quần áo thông minh gặp nhiều giới hạn.

Theo dự đoán, trong thập kỷ tới sẽ có tới hàng nghìn tỷ thiết bị kết nối Internet, phần lớn trong số đó thuộc dạng nhỏ gọn, đeo trên người hoặc tích hợp vào vật dụng. Vì vậy, một loại pin linh hoạt có thể thay đổi hình dạng mà vẫn hoạt động ổn định sẽ rất cần thiết.

Cấu trúc mới như kem đánh răng

Trước đây, một số nhà nghiên cứu từng thử dùng kim loại lỏng như gallium để làm pin mềm. Tuy nhiên, vật liệu này dễ bị đông lại trong quá trình sạc hoặc xả, khiến việc ứng dụng thực tế trở nên khó khăn.

Nhóm của phó giáo sư Aiman Rahmanudin đã chọn hướng đi khác. Họ sử dụng polymer dẫn điện kết hợp với lignin, một loại phụ phẩm trong ngành sản xuất giấy. Kết quả là họ tạo ra được một loại pin có kết cấu đặc sệt như kem đánh răng, đủ mềm để đưa vào máy in 3D và in ra theo bất kỳ hình dạng nào mong muốn.

Pin được sạc và xả liên tục 500 lần nhưng vẫn giữ được hiệu suất. Đặc biệt, ngay cả khi kéo giãn gấp đôi chiều dài, pin vẫn hoạt động bình thường. Nhóm nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng toàn bộ vật liệu đều có nguồn gốc bền vững. Polymer được tổng hợp trong phòng thí nghiệm, còn lignin được tận dụng từ chất thải công nghiệp.

Vẫn còn giới hạn

Dù có tiềm năng lớn, loại pin này vẫn còn một số điểm hạn chế. Hiện tại, điện áp đầu ra chỉ đạt mức 0.9V nên chưa đủ để đáp ứng nhiều ứng dụng yêu cầu điện áp cao hơn. Nhóm đang nghiên cứu bổ sung thêm các thành phần như kẽm hoặc mangan, hai kim loại phổ biến, không độc hại và có thể dùng trong môi trường nước để cải thiện điện áp.

Hướng đến tương lai

Việc phát triển pin mềm có thể uốn cong theo mọi hình dạng mở ra rất nhiều khả năng mới cho ngành công nghệ đeo, thiết bị y tế và thậm chí cả thời trang thông minh. Đây là bước đi quan trọng trong việc kết hợp giữa tính linh hoạt, độ an toàn và tính bền vững trong công nghệ năng lượng tương lai. Nếu cải thiện được điện áp, khả năng cao loại pin này sẽ có thể được ứng dụng vào cả các thiết bị đeo, điện thoại thông minh...