Nghiên cứu thành công sầu riêng có thể sạc điện thoại siêu nhanh

Vỏ sầu riêng có thể tạo ra một siêu tụ điện, có khả năng lưu trữ đủ năng lượng để sạc pin điện thoại cũng như các thiết bị di động khác với tốc độ nhanh hơn sạc thông thường. Nghiên cứu này có thể thay đổi cách con người sạc điện thoại thông minh hoặc xe điện trong tương lai.

Theo tờ Mechanical, nghiên cứu mới từ Đại học Sydney đã phát hiện sầu riêng giúp sạc pin điện thoại với tốc độ cực nhanh – hứa hẹn tạo ra cuộc cách mạng về điện năng trong tương lai. Phần cùi của sầu riêng chứa thành phần có thể được sử dụng để tạo nên siêu tụ điện có khả năng lưu trữ khối lượng năng lượng khổng lồ. Vỏ mít cũng có tác dụng tương tự.

Theo tiết lộ của PGS Vincent Gomes, trưởng nhóm nghiên cứu, nhóm của ông đã tiến hành thử nghiệm với rất nhiều loại trái cây khác nhau, bao gồm cả dưa hấu và bưởi, nhằm tìm ra loại quả phù hợp để chế tạo Aerogel.

Trong quá trình thử nghiệm, nhóm nhận thấy cùi sâu riêng và cùi mít là phù hợp nhất, nhờ những đặc tính như cùi mềm, hình sợi, có khả năng giữ được sự ổn định về mặt hóa học khi phân tách và chuyển hóa aerogel so với những loại quả có phần cùi thô cứng. Bề mặt rộng và giàu nitơ cũng là lợi thế của mít và sầu riêng.

Trải qua quá trình xử lý đặc biệt, bao gồm công đoạn đun nóng rồi làm lạnh đột ngột, nhóm nghiên cứu có thể tổng hợp được carbon aerogel – loại vật liệu nhẹ nhất thế giới mà con người từng biết đến, gần giống như than hoạt tính.

Carbon aerogel có màu đen và khi sờ lên có cảm giác giống như đang sờ lên những hòn than. Chúng có diện tích bề mặt lớn, độ xốp cao và khả năng dẫn điện tốt. Các tính chất này khiến aerogel đặc biệt hữu ích đối với việc sản xuất tụ điện, pin và hệ thống khử muối, tương tự như các loại vật liệu khác như graphene.

Aerogel có thể sử dụng để chế tạo điện cực cho siêu tụ điện (supercapacitor). Khác với các tụ điện thông thường, siêu tụ điện có thời gian sạc siêu nhanh, cao hơn rất nhiều lần so với tốc độ sạc của pin lithium-ion. Bên cạnh đó, siêu tụ điện không hề có hiện tượng bị chai như pin, kỳ vọng sẽ thay thế hoàn toàn pin trong việc lưu trữ điện năng trên các thiết bị di động trong tương lai.

GS Brian Derby – chuyên ngành khoa học vật liệu, Đại học Manchester (Anh) cho biết, việc sử dụng những vật liệu phế thải có nguồn gốc thiên nhiên làm aerogel còn giúp bảo vệ môi trường. Trước đây, aerogel chỉ có thể được tổng hợp và sản xuất từ xăng dầu. 

Dù vượt trội hơn pin cho thiết bị điện tử ở hai điểm là sạc lại rất nhanh, sạc nhiều lần vẫn không giảm hiệu suất, nhưng siêu tụ điện hiện vẫn chưa phổ biến vì mật độ năng lượng thấp hơn và giá cả đắt đỏ. Hỗn hợp carbon-graphene phủ điện cực trong siêu tụ điện có giá tiêu chuẩn khoảng 96 – 120 USD/gam, do đó nhóm của giáo sư Gomes hy vọng chuyển sang sử dụng chất hữu cơ từ sầu riêng và mít giúp giảm chi phí.

“Chuyển đổi chất thải thực phẩm thành sản phẩm có giá trị gia tăng sẽ không chỉ cải thiện kinh tế mà còn giảm ô nhiễm môi trường”, nhóm nhà khoa học nhấn mạnh.