Lớp polyme thủng được ngâm trong dung dịch điện phân và kẹp giữa các hợp kim lithium – hoạt động như các điện cực. Các lớp này bị uốn cong sẽ giúp ép các ion lithium qua polyme để tạo ra điện áp và dòng điện. (Ảnh: MIT)

Thiết bị uốn cong là sự điện hóa và hoạt động tương tự một viên pin hay một loại nhiên liệu. Một lớp polyme bị thủng lỗ đã được ngâm trong dung dịch điện phân sẽ được kẹp giữa hợp kim lithium có vai trò như những điện cực.

Sau đó các lớp này sẽ bị ép hơi cong để nén các ion lithium qua các lỗ trên màng polyme, từ đó tạo ra điện áp và dòng điện có thể được dùng để cung cấp năng lượng cho thiết bị.

Nếu gắn thiết bị nhỏ này vào đầu cuối của hệ thống, lớp kim loại sẽ ép cong cùng với sự di chuyển trong các hoạt động hàng ngày, chẳng hạn như đi bộ.

Với thiết bị này người dùng có thể vừa đi bộ vừa sạc điện thoại (Ảnh: Getty)

Đến nay, mô hình đầu tiên có thể hoạt động hiệu quả khoảng 15% nhưng theo các nhà nghiên cứu sự chuyển đổi năng lượng cơ học sẽ cho phép thiết bị có thể làm việc với hiệu suất tối ưu.

“Nó không bị giới hạn bởi định luật thứ 2 của nhiệt động lực học. Vì vậy, về nguyên tắc, hiệu quả có thể đạt 100%” – chuyên gia MIT Ju Li cho biết.

Tờ MIT News cũng đăng tải nhận định của các chuyên gia cho rằng hệ thống này có thể sản xuất trên quy mô lớn với chi phí khá thấp.

Nhóm nghiên cứu của Li đã tiến hành nhiều chu kỳ thử nghiệm với thiết bị trên và rất tự tin khẳng định rằng hệ thống hoạt động khá ổn định. Sau 1.500 chu kỳ, các nhà khoa học nhận thấy hoạt động bị suy giảm rất ít.

“Nghiên cứu này rất thú vị và đặc biệt có ý nghĩa bởi nó cung cấp phương pháp mới giúp chuyển hóa năng lượng cơ học thông qua con đường điện hóa với cấu trúc thiết bị và thiết kế đơn giản” – Wu Wenzho – trợ lý giáo sư kỹ thuật công nghiệp tại Đại học Purdue đánh giá về nghiên cứu của nhóm Li.

Ngoài việc sử dụng cho các thiết bị thông minh, hệ thống này có thể ứng dụng trong ngành y sinh học, hay tích hợp trong các hệ thống cầu đường cũng như bàn phím như những cảm biến động lực.