Lớp phủ màn hình tự phát điện cho điện thoại di động

Các nhà khoa học Trung Quốc đang phát triển một loại vật liệu trong suốt, có thể dùng để phủ lên trên bề mặt các màn hình cảm ứng. Loại vật liệu này sẽ phát ra điện mỗi khi có người chạm vào màn hình.

Chạm vào màn hình cảm ứng để sạc điện. Ảnh: TZIDO SUN

Theo Live Science, các nhà khoa học tại Đại học Lan Châu, Trung Quốc cho rằng năng lượng cơ học từ những thao tác trên màn hình cảm ứng của các thiết bị điện tử có thể được chuyển đổi thành điện để sạc pin cho điện thoại, giúp kéo dài đáng kể thời gian làm việc của các thiết bị cầm tay.

Họ đã phát triển một loại vật liệu mới, dựa trên một loại cao su silicone trong suốt được gọi là PDMS. Các sợi dây dẫn làm từ vật liệu chì zirconate titanate có bề rộng chỉ khoảng 700 nanomet, mỏng hơn bề rộng sợi tóc người khoảng 140 lần, được nhúng vào trong cao su.

Khi cao su rắn lại, các nhà nghiên cứu sử dụng điện trường để sắp xếp các dây dẫn nano trong cao su thẳng hàng theo các cột. Quá trình sắp xếp này sẽ thiết lập các tính chất điện và thị giác cho lớp phủ. Mỗi khi có tác động cơ học vào cao su, như thao tác chạm vào màn hình, làm các dây dẫn này bị cong, dòng điện sẽ được phát ra do hiện tượng áp điện. Do các dây dẫn nano được sắp xếp thẳng hàng, chúng sẽ phản ứng với nhiều thao tác chạm cùng một lúc, tạo ra nhiều năng lượng nhất có thể.

Do các sợi dây có kích thước rất nhỏ, toàn bộ tấm phủ sẽ gần như trong suốt. Như vậy, các dây nano "có thể khai thác năng lượng trên một màn hình mà không ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của nó," tác giả nghiên cứu Yong Qin cho biết.

Ngoài ra, khi màn hình đã được phủ, nếu nhìn từ một góc khác với góc nhìn người chủ thiết bị (nhìn thẳng màn hình), các dây nano sẽ làm nhiễu xạ ánh sáng, không thể thấy rõ, bảo vệ sự riêng tư của chủ thiết bị.

Trong các thí nghiệm hiện tại, chạm vào lớp phủ sẽ sinh ra một dòng điện 0,8 nanoampe, khoảng một phần triệu của dòng điện được sử dụng trong máy trợ thính. Các nhà khoa học cũng cho biết, các nghiên cứu tiếp theo sẽ giúp phát ra dòng điện lớn hơn, tăng hiệu quả sạc pin cho các thiết bị di động. Tín hiệu điện từ các dây dẫn nano cũng giúp phát triển các màn hình cảm ứng với độ nhạy cao hơn, theo Qin.

Nghiên cứu đã được đăng tải chi tiết trực tuyến trên tạp chí Small hôm 13/1.

Nguyễn Thành Minh