Tóm tắt: Các sợi tơ giàu carbon bền cấp 2 lần sợi tơ thông thường và có thể chịu được ít nhất 50% lực căng mạnh hơn loại thường trước khi bị đứt.
Hình thức dệt may thông minh này có thể trở thành ứng dụng trong y học, điền kinh, các thiết bị điện tử có thể mặc và hơn thế nữa.

CHO TẰM ĂN THỨC ĂN ĐẶC BIỆT

   Tơ là nguồn chất xơ tự nhiên thông dụng trong các ứng dụng dệt may không chỉ vì đẹp mà còn vì sức mạnh cơ học của nó. Một nghiên cứu mới đây cho thấy các sợi tơ bền và dẻo dai hơn khi tằm được cho ăn bằng các ống carbon nano và graphene.

   Graphene là một loại hạt carbon, được xem là một vật liệu kì diệu cho thấy tiềm năng lớn trong năng lượng, điện tử, dược phẩm và nhiều thứ khác. Loài tằm là ấu trùng của loài bướm tơ tằm, kéo tơ từ các sợi protein được tạo ra từ tuyến nước bọt của chúng. Từ đó, một nghiên cứu được dẫn dắt bởi Yingying Zhang thuộc Đại học Tsinghua đã khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung graphene vào chế độ ăn lá dâu tằm của tằm.

Bổ sung graphene vào chế độ ăn của tằm

   Các nhà nghiên cứu đã tiến hành cho tằm ăn những lá dâu đã được phun các dung dịch nước chứa 0,2% trọng lượng của ống carbon nano hay graphene lên trên. Sau đó, họ thu tơ của các con tằm này. Chính vì trong sản xuất lụa, việc thu hoạch các sợi tơ tằm là tiêu chuẩn nên phương pháp cho tằm ăn các ống carbon nano và graphene sẽ đơn giản hơn nhiều so với việc xử lý lụa thường xuyên với các vật liệu nano hòa tan trong dung môi hóa học sau khi thu gom. Theo nghiên cứu này, các sợi tơ giàu carbon sẽ bền gấp đôi sợi tơ thông thường và chịu được ít nhất 50% lực căng mạnh trước khi bị đứt. Nhóm của Zhang đã kiểm tra thử tính dẫn điện và cấu trúc sau khi đốt nóng ở 1.050oC (1.922oF) để carbon hóa các sợi tơ protein. Và kết quả là các sợi tơ giàu carbon này có khả năng dẫn điện và có cấu trúc tinh thể được sắp xếp hợp lý hơn thông thường nhờ vào các hình ảnh từ hiển vi và quang phổ học.

DỆT MAY CỦA TƯƠNG LAI

   Chất liệu may mặc được sản xuất từ cách dệt thông minh sẽ đem lại nhiều ứng dụng tiềm năng hơn so với các chất liệu truyền thống. Một loại vải dẫn điện sản xuất từ loại tơ siêu carbon có thể trở thành ứng dụng trong ngành cơ sinh học, hữu ích cho các vận động viên phải chịu lực kéo và ép trên các vùng của cơ thể trong quá trình luyện tập. Ngoài ra, nó có thể được sử dụng trong công nghệ sản xuất quần áo điện tử như một tia hy vọng để nói chuyện với điện thoại thông minh hay có thể giúp đỡ các nhà khoa học trong việc sáng tạo ra các mô cấy ghép y học có thể phân hủy sinh học.

   Theo nhà khoa học vật liệu Yaopeng Zhang của Đại học Donghua, phương pháp được sử dụng bởi nhóm nghiên cứu tại Đại học Tsinghua là một cách dễ dàng để sản xuất sợi tơ tằm chắc khỏe trên diện rộng. Nhờ vậy, chúng ta có thể tiến gần hơn đến một tương lai đầy thú vị với sự sẵn sàng của các công nghệ có thể mặc như một thứ sẽ góp phần cải thiện cuộc sống của tất cả mọi người.

Huỳnh Thanh Thảo
Nguồn: Futurism, Scientific American, Chemical & Engineering News.

Tóm tắt: • Hệ thống của Sundrop Farm tạo 39 mW năng lượng mỗi ngày để cung cấp cho 18,000 cây cà chua trong nhà kính.
 • Nông nghiệp bền vững có thể là chìa khóa để giải quyết vấn đề thiếu hụt lương thực vì biến đổi khí hậu và gia tăng dân số trong tương lai.

CANH TÁC BÊN TRONG SA MẠC

   Hiện nay, phần lớn sự đổi mới của các nông trại đều dựa trên cách tích hợp công nghệ vào thực phẩm được sản xuất từ cây trồng biến đổi gen và chăn nuôi để cải thiện năng suất, tăng khả năng chống chịu bệnh và thích nghi tốt hơn với biến đổi khí hậu. Nhưng tại Úc, đã xuất hiện một phát triển mới với mong muốn chúng ta hãy thay đổi cách trồng thay vì các giống cây đang trồng. Sundrop Farm tại miền nam nước Úc đang sử dụng kết hợp giữa năng lượng mặt trời và nước biển để sản xuất thực phẩm giữa sa mạc và hoàn toàn độc lập với các nguồn năng lượng không tái tạo. Mỗi ngày, nước biển được bơm 2 km (1,24 m) từ vịnh Spencer đến 20 hecta nông trại. Tiếp đó, nước biển được dẫn qua hệ thống khử muối để cung cấp đến 1 triệu lít nước ngọt để tưới cho 18.000 cây cà chua trong nhà kính.

   Hệ thống khử muối được chạy bằng năng lượng mặt trời. Nguồn năng lượng này được tạo ra bằng cách phản chiếu ánh sáng mặt trời từ 23.000 chiếc gương lên trên các tháp nhận cao 115 m (377 feet), từ cách này có thể sản xuất 39 mW năng lượng mỗi ngày. Nông trại này được trồng trong vỏ dừa, nước biển tinh sạch không khí nên không cần đến các loại thuốc trừ sâu. Đồng thời, cỏ tại đây được nhổ bằng tay nên họ cũng không sử dụng thuốc diệt cỏ.

Sundrop- Nông trại dùng năng lượng mặt trời và nước biển

Sundrop- Nông trại dùng năng lượng mặt trời và nước biển

LOẠI HÌNH NÔNG TRẠI TRONG TƯƠNG LAI

   Toàn bộ quy trình sản xuất tại Sundrop Farm là một phần nhỏ về việc tạo ra công nghệ mới và việc kết hợp các công nghệ hiện nay theo một hướng mới. Tại Úc, đây có thể là giải pháp trong khoảng 20 đến 50 năm nữa để thoát khỏi tình trạng những nông trại cà chua được trồng bên ngoài khu vực sa mạc.

Sundrop system

   Hiện tại, các hình thức canh tác truyền thống làm hao tốn 3 nghìn tỉ đô mỗi năm. Nguồn chi phí này vẫn đang leo thang vì môi trường canh tác như đất sử dụng, ô nhiễm nước, nạn phá rừng, …Bên cạnh đó, vấn nạn biến đổi khí hậu sẽ tiếp tục làm mất đi các nguồn tài nguyên trong nông nghiệp và sự gia tăng dân số dự kiến vào năm 2050 sẽ làm nhu cầu lương thực tăng 50%. Đồng thời, chúng ta sẽ mau chóng không thể thay đổi được các tác động tàn phá nghiêm trọng đến môi trường của hàng loạt các loại thuốc trừ sâu đang được sử dụng.

   Tin rằng các dự báo sớm này sẽ mang lại các hình thức canh tác nông nghiệp đổi mới về bền vững như cách canh tác mà Sundrop Farm đã sử dụng như một điều được ưu tiên hơn cả để chống lại nạn đói trong những năm sắp tới.

Huỳnh Thanh Thảo
Nguồn: Futurism,  New Scientist, Trucost.

Tóm tắt: Các nhà nghiên cứu vừa phát triển một cách nhằm giảm thiểu đáng kể việc suy giảm khả năng lưu thông dung lượng pin tồn tại. Điều này trở thành một lựa chọn khả thi dành cho việc lưu trữ năng lượng. Các loại pin ưu việt hơn là một phần của tương lai cùng với sự bền vững và mở rộng tiêu thụ năng lượng tái tạo.

Pin luồng( Flow batteries)

   Các nhà nghiên cứu vừa khám phá một cách giúp loại pin luồng đặc biệt này trở nên thực tế hơn. Pin luồng lưu trữ năng lượng trong bể đầy chất lỏng. Trước phát hiện gần đây nhất, sau nhiều lần sạc pin và sử dụng, pin luồng sẽ bị suy thoái nhanh chóng.

   Để khắc phục nhược điểm trên, nhà nghiên cứu John A. Paulson của trường Kỹ thuật và ứng dụng khoa học (SEAS) tại Harvard đã điều chỉnh cấu trúc của các phân tử trong dung dịch để chúng có thể hòa tan được trong nước, giúp chất điện li hòa tan trong nước có độ pH trung tính. Từ đó có thể tạo ra loại pin chỉ hao tốn 1/100 năng lượng sau 1000 lần lặp lại việc sạc và sử dụng pin. Đồng thời, loại pin này có thể sử dụng trong 10 năm với chi phí bảo dưỡng giảm đến mức tối thiểu.

   Không giống như các chất lỏng của các loại pin thông thường, dung dịch trong pin luồng này không phải là chất độc hại, chất ăn mòn. Khi tiếp xúc trên da hoặc sàn nhà đều không gây thương tật hoặc thiệt hại về tài sản. Nguồn năng lượng sạch hơn tức là tiến gần hơn với việc chi phí thấp hơn

   Bất kỳ sự đổi mới trong việc lưu trữ năng lượng sẽ chỉ tiếp tục giúp cho năng lượng tái tạo trở thành một nguồn năng lượng hữu ích. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) tuyên bố rằng việc xây dựng một loại pin với khả năng dự trữ năng lượng dưới 100 đô la cho mỗi kWh sẽ tạo ra năng lượng sạch từ các nguồn như mặt trời và gió ngang với các nhà máy điện truyền thống. Imre Gyuk của DOE cho biết, "Tôi mong đợi rằng các pin luồng hiệu quả và tuổi thọ dài sẽ trở thành tiêu chuẩn như một phần của cơ sở hạ tầng lưới điện."

   Loại pin ưu việt hơn có thể là thành phần then chốt để nhận ra tiềm năng toàn diện của năng lượng tái tạo. Từ việc cho ra đời trạm hệ thống dự trữ pin (Powerpack) ở California, ta thấy được việc lưu trữ pin có thể giúp giảm bớt gánh nặng về nhu cầu sử dụng năng lượng trong thời gian cao điểm. Sự phát triển trong việc cải thiện pin sẽ giảm đi nhu cầu sử dụng các nhiên liệu hóa thạch và sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng gây hại cho môi trường.

Huỳnh Thanh Thảo
Theo EurekAlert! - Technology, Engineering and Computer Science, Harvard và Futurism

SciShow cung cấp một góc nhìn thú vị về loại nhựa có thể dẫn điện. Hank Green giải thích cách sự ra đời của loại nhựa này đã thay đổi ngành công nghệ bằng các công ty sản xuất thiết bị điện tử rẻ hơn.

SỰ RA ĐỜI CỦA NHỰA DẪN ĐIỆN

   Trước những năm 2000, loại nhựa dẫn điện hầu như chưa được tìm thấy. Những sợi rơm khô, cỏ khô được sử dụng như một chất cách điện để bảo vệ thợ điện khỏi các cú sốc điện có thể gây tử vong. Đến năm 1974, khi một nhà khoa học ngạc nhiên khi có một loại nhựa có khả năng dẫn điện.

   Hank Green của Scishow giải thích sự ra đời của loại nhựa dẫn điện và cấu trúc khoa học của loại nhựa mới này. Ông nhấn mạnh các tính chất đặc biệt và các phương pháp sử dụng vào thực tiễn của nó. Hãy xem dưới đây

   Những tiến bộ này đã lan sang công nghệ tiêu dùng. Một loại nhựa dẫn điện gọi là PEDOT bảo vệ thiết bị điện tử từ việc điện tĩnh bằng cách phân tán điện tích. Qua phương pháp này, các nhà khoa học đã tạo ra những sáng kiến ​​cần thiết để in điện tử trên máy in phun. Bên cạnh đó, các công ty đang chú trọng việc thay thế những tấm pin mặt trời bằng silicon đắt đỏ bằng những lựa chọn hợp lý hơn và có trọng lượng nhẹ. Nhưng vấn đề được đưa ra ở việc không có bất kì thông tin công bố nào cho thấy việc sử dụng nhựa cho những tấm pin mặt trời hiệu quả bằng việc sử dụng silicon. Mặc dù vậy, các nhà khoa học dự đoán rằng một ngày nào đó, chúng ta sẽ có pin mặt trời được in trên hầu hết mọi thứ và nhựa dẫn điện có thể thay đổi cách chúng ta nghĩ về thiết bị điện tử.

Người dịch: Huỳnh Thanh Thảo
Nguồn: Futurism

 Tóm tắt nội dung:
• Viện nghiên cứu về những ảnh hưởng đối với sức khỏe (Health Effects Institute, HEI) vừa kết luận rằng ước lượng có khoảng 4.2 triệu người trên thế giới đã bị giết chết bởi không khí ô nhiễm trong năm 2015, với 2.2 triệu người chết ở Trung Quốc và Ấn Độ.
• Với khoảng chừng 92% những người đang sống ở những khu vực có không khí "không sạch", việc tìm kiếm một giải pháp cho vấn đề ô nhiễm không khí là việc vô cùng quan trọng.

Một thời đại mới:

   Trong những năm gần đây, các nghiên cứu cho thấy con người đã thải khoảng 40 tỷ tấn CO2 vào không khí mỗi năm và tạo ra 3,5 triệu tấn chất thải rắn mỗi ngày. Hoạt động này đã tác động mạnh mẽ và nhanh chóng đến môi trường của chúng ta. Nhiều chuyên gia khoa học tin rằng chúng ta không còn trong kỷ nguyên Holocene nữa và đã chuyển sang một kỷ nguyên mới, Anthropocen.

   Với bằng chứng về việc Trái Đất ấm dần lên toàn cầu, băng tan và số lượng lớn các loài động thực vật đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng, thời đại mới đang ảnh hưởng một cách rõ ràng tới mọi khía cạnh của môi trường chúng ta sống, và con người không phải là ngoại lệ. Một số nghiên cứu đã chỉ ra mối liên hệ giữa ô nhiễm không khí và chứng sa sút trí tuệ, trong khi một số khác lại lưu ý rằng nó có thể ảnh hưởng đến trí nhớ ngắn hạn, chỉ số IQ, tỷ lệ trao đổi chất và chuyển hóa của não. Hiện nay, một nghiên cứu mới chỉ ra rằng không khí ô nhiễm gây ra nhiều tác hại hơn chỉ là bệnh tật - nó gây ra hàng triệu cái chết.

TÁC HẠI CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

   Viện nghiên cứu về những ảnh hưởng đối với sức khỏe (HEI) của Mỹ gần đây kết luận rằng ô nhiễm không khí đã giết chết khoảng 4,2 triệu người trên toàn thế giới năm 2015. Trong con số 4,2 triệu này, thì có 2,2 triệu người chết chỉ ở hai nước là Trung Quốc và Ấn Độ. Nghiên cứu mới này tìm thấy có khoảng 92 phần trăm người sống ở những nơi không khí "không được trong lành". Những kết quả này đã dựa trên thông tin trong cơ sở dữ liệu Global Burden of Disease (GBD) (tạm dịch là “Gánh nặng Toàn Cầu của Dịch Bệnh”), một sáng kiến của Bill và Melinda Gates để theo dõi nguyên nhân về môi trường và hành vi của những chết trên toàn thế giới.

   Năm ngoái, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã công bố một nghiên cứu ước tính rằng chỉ có khoảng 3 triệu người chết vì ô nhiễm không khí vào năm 2012. Trong khi hai kết quả từ những năm riêng biệt, HEI cho rằng phát hiện về sự gia tăng số người chết này phần lớn là do những công nghệ tiến bộ được sử dụng để tiến hành các nghiên cứu mới. Điều đó có nghĩa là việc phát hiện ra có ít người chết hơn chỉ một vài năm trước đó là do công nghệ tại thời điểm đó chưa đủ tân tiến để phát hiện ra hết số người bị thiệt mạng. Nếu thông tin trên là sự thật thì rất nhiều dữ liệu hiện tại của chúng tôi về ảnh hưởng của môi trường đối với sức khoẻ con người có thể là không còn chính xác nữa. Có thể nói rằng, chúng ta mới chỉ thực sự hiểu được những tác động tiêu cực mà tình trạng ô nhiễm tác động lên sức khoẻ của chúng ta.

   Mặc dù vấn đề ô nhiễm không khí nghiêm trọng như thế nào làm chúng ta cảm thấy nản lòng, nhưng việc biết chính xác mình đang chống lại cái gì là cần thiết để giải quyết cuộc khủng hoảng này. Khi công nghiệp hóa ngày càng phát triển, ô nhiễm không khí ngày càng gia tăng. Điều đáng mừng là công chúng hiểu việc ô nhiễm này ảnh hưởng đến sức khoẻ của họ như thế nào. Thông tin là một công cụ mạnh mẽ, và hy vọng rằng công nghệ khảo sát tiên tiến này sẽ giúp tạo ra một tương lai tốt đẹp hơn. Hy vọng chúng ta sẽ không tiếp tục mất đi 4.2 triệu sinh mạng mỗi năm nữa do chất lượng không khí không an toàn.

Người dịch: Đỗ Ngọc Minh
Nguồn: Futurism

LÁ TỔNG HỢP

Cuộc tranh luận về khí hậu đã tồn tại hàng thập kỷ kể từ lần đầu chúng ta phát hiện ra rằng có một sự ảnh hưởng do con người tạo ra đối với môi trường. Kể từ đó, nhiều nhà nghiên cứu đã hợp tác cùng nhau để tìm kiếm những sự cải tiến làm giảm lượng khí thải carbon công nghiệp. Một trong những cải tiến như vậy là lá phân tử.

Liang –shi Li ở đại học Indiana và một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra phương pháp mới này để tái chế khí carbon dioxide có trong tầng khí quyển của trái đất. Bằng việc sử dụng ánh sáng hoặc điện năng, các phân tử được tạo nên bởi đội ngũ có thể chuyển hóa khí nhà kính có hại thành carbon monoxide. Lá phân tử là phương pháp hữu hiệu nhất trong việc làm giảm lượng khí carbon tính tới ngày nay.

Khí carbon monoxide tổng hợp bằng các phân tử này có thể được tái sử dụng làm nhiên liệu. Đốt cháy khí carbon monoxide sẽ sinh ra một lượng lớn năng lượng cũng như khí carbon dioxide. Bởi vì việc chuyển đổi carbon dioxide thành carbon monoxide và việc đốt cháy carbon monoxide để sinh ra carbon dioxide đều cần nhiều năng lượng như nhau, chu kỳ này là một trong những cách dẫn đến sự tích tụ carbon dioxide. Công việc của đội ngũ có thể làm giảm lượng carbon dioxide tích tụ này bằng cách làm chu trình chuyển đổi hiệu quả hơn và bằng cách khai thác năng lượng mặt trời.

MỘT BƯỚC TIẾN CHỐNG LẠI KHÍ NHÀ KÍNH

Cấu trúc phân tử nanographene tối màu hấp thụ lượng lớn ánh sáng mặt trời. Năng lượng từ ánh sáng mặt trời sau đó được sử dụng bởi “động cơ” rhenium của phân tử để tạo ra carbon monoxide từ carbon dioxide. Lá phân tử sẽ giúp chúng ta giải quyết ảnh hưởng khí nhà kính của carbon dioxide. Kể từ sau cuộc cách mạng công nghiệp, chúng ta đã làm tăng mức carbon dioxide từ 280 ppm (part per million) lên 400 ppm trong vòng 150 năm qua. Các nhà khoa học đồng tình rằng có đến 95% xác suất các loại khí nhà kính do con người sản xuất đã làm tăng nhiệt độ trái đất trong 50 năm qua.

Liang –shi Li lạc quan với cải tiến của ông có hiệu quả trong việc giải quyết khí nhà kính, ông hy vọng sẽ cải tiến các lá phân tử bằng cách sản xuất một loại có thể tồn tại dưới dạng không phải là chất lỏng. Nhóm nghiên cứu cũng đang tìm cách thay thế nguyên tố rhenium bằng magie, một nguyên tố thông dụng hơn và, do đó, giá cả phải chăng hơn cho việc tái sản xuất. Nhưng ngay cả khi không có những cải tiến này, các lá phân tử vẫn có thể là công cụ đắc lực trong các nỗ lực ngăn chặn biến đổi khí hậu.

Người dịch: Lê Thanh Hà
Tác giả: Neil C. Bhavsar
Nguồn: Futurism

Các nhà khoa học đến từ Đại học Stanford Mỹ và phòng thí nghiệm tăng tốc hạt(SLAC) đã nghiên cứu và chế tạo loại dây điện siêu nhỏ, có chiều rộng chỉ bằng 3 nguyên tử.

Đó là kết quả của ứng dụng tự kết hợp tinh thể kim cương, nguyên tử đồng và lưu huỳnh. Quá trình này chính xác đến kinh ngạc và không đòi hỏi sự can thiệp của con người.

Hao Yan từ ĐH Stanford phát biểu:" Chúng tôi có thể tạo ra sợi dây điện với kích cỡ siêu nhỏ và tự lắp ráp. Chỉ cần đổ các hồn hợp với nhau, chúng sẽ tự hình thành dây sau nữa giờ đồng hồ, giống như tinh thể kim cương tự biết phải đi về đâu".

Tinh thể kim cương có vai trò gì trong sợi dây siêu nhỏ? Thật ra chúng có nhiệm vụ lắp ráp và là vật liệu cách điện. Chúng bao quanh lõi bán dẫn từ đồng và lưu huỳnh, gọi hỗn hợp này là chalcogenide. Tinh thể kim cương được chiết xuất từ dung dịch dầu thô và sắp xếp theo kích cỡ.

Cách chế tạo sợi dây siêu nhỏ.

Đầu tiên chọn ra 10 nguyên tử carbon có gắn nguyên tử lưu huỳnh trên đó. Chúng sau đó sẽ đưa vào dung dịch có chứa nguyên tử đồng, lưu huỳnh sẽ gắn chặt với nguyên tử đồng. Khi chúng kết hợp với nhau , các tinh thể kim cương tự động hút lẫn nhau nhờ lực hấp dẫn Van Der  Waals. Kết quả là ta được sợi dây siêu nhỏ từ các vật liệu tinh thể kim cương, đồng và lưu huỳnh.

Ứng dụng của công nghệ này thì sao nhỉ?

Có thể nói ứng dụng sự tự sắp xếp trình tự tạo ra dây dẫn điện siêu nhỏ có thể cải thiện chất lượng điện quang, diot phát quang, pin mặt trời và nhiều công nghệ khác như đan vào sợi vải để tạo ra năng lượng.

Cơ chế tự sắp xếp của dây điện nhỏ nhất thế giới

Nguồn: https://www6.slac.stanford.edu/news/2016-12-26-researchers-use-worlds-smallest-diamonds-make-wires-three-atoms-wide.aspx

Các nhà khoa học đã phát triển một loại vật liệu linh hoạt, giống như tấm film có thể  tạo ra năng lượng điện khi chạm vào, có nghĩa là các thiết bị như điện thoại thông minh và máy tính bảng một ngày nào đó có thể được sạc đơn giản là bởi người sử dụng chúng.
Và xa hơn chỉ cần các tiện ích màn hình cảm ứng, các nhà nghiên cứu nói rằng, thiết bị mỏng, linh hoạt cũng có thể được sử dụng trong quần áo hoặc giày của chúng ta, giúp chúng ta thu được năng lượng từ chuyển động cơ thể trong một ngày dài.

"Chúng tôi đang trên đường hướng tới các thiết bị đeo được sạc bởi chuyển động của con người," kỹ sư điện Nelson Sepulveda từ Đại học bang Michigan nói.

"Những gì tôi thấy trước, tương đối sớm, là khả năng không phải sạc điện thoại di động của bạn trong suốt một tuần, ví dụ, bởi vì năng lượng sẽ được tạo ra bởi chuyển động của bạn.
"Màng film các nhà nghiên cứu đã tạo ra được gọi là máy phát điện nano, trong đó năng lượng được tạo ra bởi sự thay đổi về vật lý trong phạm vi nhỏ, chẳng hạn như một cái chạm hoặc trượt của ngón tay.
Trong trường hợp này,  thiết bị hoạt động trên nguyên tắc áp điện, điện tích được tích tụ khi phản ứng với áp lực cơ học.

Điều này xảy ra bởi vì sự tương tác giữa những vật chất làm nên màng film

Lõi cấu trúc là một tấm vi mạch silicon, chúng được xếp lớp với các tấm vật liệu khác, bao gồm bạc, polyimide, và polypropylene ferroelectret, chúng hoạt động như vật kích hoạt trong thiết bị.

Polypropylene ferroelectret là một bọt polymer mỏng có chứa các hạt tích điện. Khi có áp lực trên các thiết bị, lớp xốp nén, tạo ra một sự thay đổi được gọi là khoảnh khắc lưỡng cực - một sự tương tác giữa các phân tử mang điện dương và âm trong ferroelectret.
Điều này sẽ tạo ra một dòng điện, và như bạn có thể thấy trong đoạn video dưới đây, nó là thiết bị mà có khả năng chúng ta sử dụng hàng ngày, như bàn phím cảm ứng:

Sự thật là những thiết bị này không đòi hỏi nhiều năng lượng, nó hứa hẹn một  máy phát điện hoàn toàn mới  - đặc biệt có khả năng nhân điện lên khi gấp lại.

"Mỗi khi bạn gấp nó, thì nó đang gia tăng theo cấp số lượng điện áp bạn tạo ra", Sepulveda nói.

"Bạn có thể bắt đầu với một thiết bị lớn, nhưng khi bạn gấp nó một lần, và một lần nữa, và một lần nữa, thì nó sẽ nhỏ hơn nhiều và có nhiều điện năng hơn. Bây giờ nó có thể đủ nhỏ để đưa vào một bên  giày của bạn nên nó tạo ra cấp năng lượng mỗi lần gót chân đặt xuống mặt đất. "

Trong thử nghiệm, một tấm vật liệu có kích thước bằng tay có thể tạo ra khoảng 50 volt, nhưng các nhà nghiên cứu thừa nhận họ hiện chưa có cách tạo ra dòng điện ổn định từ các vật liệu.

Như bạn có thể thấy trong đoạn video, mỗi khi các nhà nghiên cứu tương tác với nguyên mẫu của họ, ánh sáng hoặc màn hình kích hoạt, nhưng ngay sau khi hết áp lực thì các thiết bị trở nên vô dụng.

Để tìm ra sự ổn định dòng điện sẽ là một thách thức tiếp theo đối với nhóm nghiên cứu.

Họ cũng đang xem xét công nghệ mà có thể truyền tải không dây, năng lượng tạo ra từ mỗi bước chân có thể nạp điện cho headphone bletooth.

Tất nhiên sẽ tốn một khoảng thời gian, trước khi chúng ta thấy công nghệ này trong các thiết bị, nếu là như vậy, thì nó sẽ cung cấp cho chúng ta rất nhiều năng lượng từ  cơ thể đang di chuyển xung quanh, đi bộ, và thậm chí chỉ có những cử chỉ với hai bàn tay của chúng ta.

"Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn có thể lấy năng lượng cơ học bằng cách lướt các trang trên máy tính bảng và sử dụng để sạc pin của các thiết bị chính nó?" Sepulveda nói với Tracy Staedter tại Seeker. "Điều đó có thể giảm đáng kể thời gian nạp năng lượng cho điện thoại."

Phát hiện này được công bố trong tạp chí Nano Năng lượng.

Hàng ngày, quả bóng phản ứng hạt nhân lơ lửng trên trời mà chúng ta gọi là mặt trời, có thể phát ra năng lượng gấp 10 lần chúng ta cần. Thật đáng buồn, con người vẫn chưa thực sự khai thác hết tiềm năng ấy,

Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) đưa ra số liệu: 25 phần trăm nhu cầu năng lượng của Hoa Kỳ có thể được đáp ứng tấm pin mái cài thu năng lượng mặt trời.

Không phải mái nhà nào cũng là nơi tưởng cho các tấm năng lượng mặt trời, mà nó còn là một sự kết hợp của nhiều yếu tố xác định bao nhiêu điện mà tấm pin có thể tạo ra. Những yếu tố này bao gồm ánh sáng mặt trời trung bình của khu vực, cũng như bao nhiêu ánh sáng mặt trời được cho phép đạt đến mái nhà, không bị khuất bởi các tòa nhà cao tầng, cây cối, vân vân.

Sử dụng kiến ​​thức này, các nhà nghiên cứu tại NREL đã nghiên cứu rất nhiều dữ liệu để xác định tỷ lệ phần trăm của mái nhà sẽ chứng minh phù hợp cho  việc phát điện năng lượng mặt trời. Nghiên cứu kết luận rằng mái nhà thích hợp của Hoa Kỳ có thể tạo ra tập thể 1.118 gigawatt (GW) điện, đủ để đáp ứng một phần nhu cầu của chúng ta.

ẢNH HƯỞNG LỚN

Hiện nay ở Mỹ, năng lượng mặt trời chiếm rất ít so với một phần trăm của tổng số năng lượng tiêu thụ. Cũng có một vài nguồn tái tạo khác như gió, địa nhiệt, thủy điện. Mặc dù có những tiến bộ trong các giải pháp năng lượng sạch, nhưng có hơn 81 phần trăm nhu cầu năng lượng của đất nước đến từ các nguồn(nhiên liệu hóa thạch) gây tổn hại đến tự nhiên, khí hậu.

Gần đây, đã có một sự thúc đẩy để thúc đẩy việc sử dụng năng lượng mặt trời, đặc biệt  thế cho than. Các công nghệ cần thiết để khai thác năng lượng mặt trời trở nên rẻ hơn nhiều, đó là sẽ là dịch vụ chuyển từ việc sử dụng năng lượng hóa thạch sang năng lượng tái tạo. Một cách không chỉ rất tốt cho môi trường mà còn rất tiết kiệm cho người sử dụng.

Nguồn: Electrek, SEIA, NREL, Futurism

Các nhà khoa học thử nghiệm biến chất thải hạt nhân thành nguồn năng lượng bằng cách chuyển đồng vị phóng xạ thành kim cương nhân tạo, chu kỳ bán rã của các thành phần có trong kim cương kéo dài rất lâu, thậm chí hơn 5.000 năm. Những viên kim cương này có thể sản sinh ra dòng điện.

Theo Tom Scott, ở Đại học Bristol Anh Quốc cho hay:" Nguồn phát điện trực tiếp này không cần phải bảo dưỡng, không thải khí." Bằng cách bọc chất phóng xạ trong kim cương, họ đã giải quyết được vấn đề dài hạn, chuyển chất thải hạt nhân thành pin hạt nhân, cung cấp năng lượng sạch.

Trước đó, nhóm nghiên cứu của Scott đã phát triển trên đồng vị không ổn định Nikel-63. Chu kì bán rã là 100 năm. Nhóm đang nghiên cứu trên đồng vị không ổn định của Carbon-14, chu kỳ cả 5.730 năm, thật ấn tượng.

Lò phản ứng hạt nhân Magnox đóng cửa vào năm 2015. Các chất thải hạt nhân rất lớn 95.000 tấn than chì, thời gian phân rã rất lâu. Do đó, công nghệ của Scott có thể giải quyết được vấn đề, đem lại nguồn năng lượng vô tận cho nhân loại.

" Đồng vị phóng xạ Carbon 14 được lựa chọn bởi vì chúng phát xạ ngắn và dễ hấp thụ vật chất rắn", nhà nghiên cứu trong dự án Neil Fox nói. " Hiển nhiên là việc chạm hay nuốt đồng vị này rất nguy hiểm, do đó, chúng được bọc kỹ lưỡng trong kim cương nhân tạo, không có bức xạ nào phát ra được bởi đặc tính cứng của kim cương."

"Bình thường, một viên pin AA nặng 20 g sẽ có năng lượng lưu trữ khoảng 700 Joule/g. Nếu chạy liên tục, sẽ được 34 giờ", nhà nghiên cứu Scott cho biết. "Một viên pin kim cương thử nghiệm chứa một gram đồng vị carbon-14 cung cấp 15 Joule/ngày, chạy được liên tục trong vòng 5.730 năm. Do đó, tổng năng lượng thu được lên tới 2,7 tera Joule".

Pin kim cương có thể dùng cho những thiết bị điện tử không đòi hỏi mức điện lớn nhưng cần nguồn năng lượng liên tục như máy điều hòa nhịp tim, vệ tinh, máy bay không người lái hay thậm chí tàu không gian.

Theo Sciencearlet

Nhằm duy trì hoạt động cho nhà máy tái chế rác thải, Thụy Điển phải nhập khẩu rác từ các nước khác. Nước này áp dụng mức thuế rất cao cho nhiên liệu hóa thạch từ năm 1991. Hiện tại, hơn một nữa điện năng tiêu thụ từ các nhà máy tái tạo năng lượng sạch( năng lượng mặt trời, năng lượng gió, thủy triều...)

Anna-Carin Gripwall, giám đốc truyền thông của Avfall Sverige, hiệp hội tái chế của Cơ quan xử lý rác Thụy Điển, chia sẽ:" Người dân của chúng tôi rất thích hòa mình và quan tâm đến thiên nhiên môi trường. Chúng tôi làm công việc tuyên truyền giáo dục về việc ý thức với thiên nhiên và ý thức việc tái sử dụng rác."

Rác được nhập khẩu để tái chế và còn sử dụng để sưởi ấm do quá trình đốt sinh ra nhiệt. Các công ty tư nhân cung cấp lượng nhiệt này cho các gia đình vào mùa đông giá lạnh. Chính vì vậy họ không dùng năng lượng hóa thạch để đốt cho sưởi ấm.

Liên Minh Châu Âu có lệnh cấm bãi rác nên thay vì đóng tiền phạt các nước này gửi rác sang Thụy Điển như một dịch vụ. Gripwall cho rằng các nước nên xây dựng giống Thụy Điển để xử lý rác ngay tại trên đất nước của họ, việc nhập khẩu rác này chỉ là biện pháp tạm thời.

Những thành phố ở Thụy Điển đầu tư rất nhiều vào công nghệ thu gom rác tiên tiến như: hệ thống hút chân không tự động ở khu dân cư, giảm tải nhu cầu sử dụng xe rác; hệ thống chứa rác ngầm cũng giúp giải phóng diện tích mặt đường và tránh tình trạng bốc mùi khó chịu.

Theo tờ Independent

Trong năm tới 2017, Google sẽ chạy toàn bộ cơ sở dữ liệu toàn cầu bằng năng lượng xanh. Hôm thứ hai tuần này, hãng công bố cả văn phòng và cơ sở dữ liệu sẽ sử dụng năng lượng sạch. Google đạt được mục tiêu nhờ vào ký kết hợp đồng với các nhà máy sản xuất năng lượng mặt trời và gió với quy mô lớn nhất thế giới.

"Chúng tôi đã bắt đầu mua năng lượng tái tạo để giảm lượng khí thải carbon và giảm tình trạng biến đổi khí hậu – làm cho việc kinh doanh trở nên ý nghĩa hơn", Urs Hölzle, phó chủ tịch cao cấp của cơ sở hạ tầng kỹ thuật của Google, viết trên blog của công ty.

Chi phí năng lượng tái tạo đã giảm 60 phần trăm cho gió và 80 phần trăm cho năng lượng mặt trời trong vòng sáu năm qua, công ty cho biết, điều đó làm cho Google đầu tư nhiều tiền hơn trên toàn cầu và giá năng lượng an toàn được ổn định trong dài hạn. Đến nay, đã có 20 dự án-về năng lượng tái tạo, chiếm  hai phần ba vốn đầu tư tại Hoa Kỳ. Và càng đầu tư vào các nguồn năng lượng mặt trời và gió, thì chi phí điện năng càng rẻ hơn. Cùng với việc công bố, Google cũng sẽ phát hành một báo cáo môi trường về lượng carbon thải ra của công ty và công bố một trang web chuyên theo dõi những nỗ lực của mình để giảm năng lượng.

Google tuyên bố mình là một trong những công ty công nghệ lớn nhất để chạy về năng lượng tái tạo. Apple cũng là đang sử dụng năng lượng mặt trời. Mùa hè này, các nhà sản xuất iPhone đã thành lập một công ty con gọi là Apple Energy LLC bán điện năng lượng mặt trời thặng dư được tạo ra bởi các trang trại riêng của mình ở Cupertino và Nevada.

Amazon và Facebook cũng đã nhảy vào xu hướng này bằng cách làm cho giao dịch với các nhà sản xuất năng lượng gió và năng lượng mặt trời. Microsoft cũng cho biết mình đang ở mức 100% carbon trung tính, nhưng một số đến từ các dự án giảm carbon ít trực tiếp hơn, như trồng cây, bù đắp cho mức tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch của công ty, theo The New York Times.

Bây giờ mỗi khi bạn sử dụng một dịch vụ web của Google, bạn có thể biết rằng lượng sử dụng carbon đằng sau nó là tối thiểu. Đối với những người sử dụng Google Search, tuy nhiên, sẽ không được 100% carbon trung tính bởi vì, ở mức tối thiểu, máy tính của bạn vẫn còn sử dụng điện mà rất có thể không phải là  carbon free.