Giải pháp năng lượng xanh từ công nghệ phát điện nano ma sát

Từ những chuyển động rất nhỏ như bước chân, hơi thở hay nhịp tim, điện năng có thể được tạo ra. Công nghệ phát điện nano ma sát (TENGs) có thiết kế đơn giản, chi phí thấp và đạt hiệu quả cao đang mở ra một hướng đi mới cho năng lượng xanh, với nhiều ứng dụng thiết thực trong đời sống và công nghệ hiện đại.

Thực nghiệm vận hành máy phát điện nano ma sát.
Thực nghiệm vận hành máy phát điện nano ma sát.

Hiện nay, công nghệ phát điện ma sát đã trở thành hướng nghiên cứu tiềm năng thu hút được rất nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới tham gia. Điều này đã thôi thúc các nhà khoa học Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (Viện Hàn lâm) chủ động nghiên cứu thành công đề tài “Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất của một số vật liệu, cấu trúc phát điện ma sát (TENGs)” thuộc lĩnh vực khoa học vật liệu và năng lượng. Đề tài do Giáo sư, Tiến sĩ Phan Ngọc Minh chủ trì với sự đóng góp chính của Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Trọng Lư cùng một số nhà khoa học.

Để hoàn thiện hệ thống phát điện ma sát, nhóm tác giả nghiên cứu đã sử dụng nhiều vật liệu là các hợp chất polyme như: Polydimethylsiloxane (PDMS), nhựa Polytetrafluoroethylene (PTFE), Kapton; các loại polyme thông dụng khác như polystyren (PS), polyester (PET), polyurethane (PU) hoặc Polyhexamethylene guanidine (PHMG)… Cùng với việc sử dụng đa dạng, phong phú các loại vật liệu chế tạo TENGs, các phương pháp chế tạo khác nhau cũng được nhóm tác giả thử nghiệm như: đúc, in 3D, phun điện (electrospinning), gạt phủ.

Để hoàn thiện hệ thống phát điện ma sát, nhóm tác giả nghiên cứu đã sử dụng nhiều vật liệu là các hợp chất polyme như: Polydimethylsiloxane (PDMS), nhựa Polytetrafluoroethylene (PTFE), Kapton; các loại polyme thông dụng khác như polystyren (PS), polyester (PET), polyurethane (PU) hoặc Polyhexamethylene guanidine (PHMG)… Cùng với việc sử dụng đa dạng, phong phú các loại vật liệu chế tạo TENGs, các phương pháp chế tạo khác nhau cũng được nhóm tác giả thử nghiệm như: đúc, in 3D, phun điện (electrospinning), gạt phủ.

Đáng chú ý, trong số các phương pháp nêu trên, phương pháp in 3D và phun điện đã cho thấy những hiệu quả vượt trội. Phương pháp phun điện cho phép tạo màng nanofiber (sợi nano) từ dung dịch polymer dưới tác động của điện trường cao. Quá trình này tạo ra lớp vật liệu có diện tích bề mặt riêng cao, độ xốp lớn làm tăng hiệu suất tạo điện ma sát. Công nghệ in 3D tạo được những cấu trúc phức tạp, đa dạng về vật liệu, nhất là vật liệu nhựa; khắc phục được khó khăn trong thiết kế cấu trúc 3D mà các phương pháp chế tạo khác chưa thực hiện được.

Chia sẻ về kết quả nghiên cứu, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Trọng Lư cho biết, nhóm nghiên cứu đã chế tạo thành công bộ phát điện ma sát cho điện áp ra sau chỉnh lưu 288V, xung điện áp đỉnh 680V, xung dòng đỉnh 340μA và công suất 0,23W. Hệ thống hoạt động ổn định hơn 360.000 chu kỳ, có thể thắp sáng gần 100 bóng đèn LED.

Bộ phát điện ma sát chế tạo có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị cảm biến, hệ thống IoT hoặc sản phẩm tự cấp nguồn trong môi trường khắc nghiệt. Điều đó mở ra triển vọng ứng dụng cho các thiết bị cảm biến, hệ thống giám sát không dây vận hành độc lập, không cần pin. Điểm đặc biệt của công nghệ này là khả năng tận dụng chính hoạt động thường ngày của con người để tạo ra năng lượng. Không chỉ những chuyển động rõ rệt như bước chân, mà ngay cả hơi thở hay nhịp tim cũng có thể trở thành nguồn phát điện.

Bên cạnh các ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe và thiết bị đeo thông minh, nhóm nghiên cứu đang hướng tới những mô hình ứng dụng quy mô lớn hơn như: phát triển mô-đun thu năng lượng từ bước chân tại những khu vực đông người để phục vụ chiếu sáng hoặc vận hành các hệ thống cảm biến; thu hồi năng lượng từ chuyển động của phương tiện giao thông, thông qua các thiết bị TENGs lắp đặt trên mặt đường hoặc tích hợp vào hạ tầng,...

Theo Giáo sư Trần Đại Lâm, thành viên Hội đồng nghiệm thu đề tài khoa học cấp Viện Hàn lâm, đây là hướng nghiên cứu mới có chất lượng khoa học tốt và tiềm năng ứng dụng trong thực tiễn. Quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã góp phần đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao trong lĩnh vực vật liệu và năng lượng, đồng thời có những công bố khoa học quốc tế uy tín. Đặc biệt, đề tài đã góp phần xây dựng được nhóm nghiên cứu về hướng nghiên cứu rất tiềm năng này ở Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Mặc dù quá trình thực hiện đề tài phát sinh những khó khăn, thách thức đòi hỏi nhóm tác giả phải tiếp tục nỗ lực nghiên cứu và hoàn thiện sản phẩm, song những kết quả nghiên cứu bước đầu về công nghệ phát điện nano ma sát cho thấy tiềm năng làm chủ công nghệ, cũng như khả năng phát triển các giải pháp năng lượng xanh phù hợp với điều kiện thực tiễn tại Việt Nam.

Có thể bạn quan tâm

Giới thiệu thiết bị công nghệ của các startup tại sự kiện Demo Day 2026. (Ảnh: VIỆT LAN)

Tạo không gian thử nghiệm cho đổi mới sáng tạo

Từ phát triển sản phẩm mẫu, thử nghiệm trong môi trường thực tế đến kết nối thị trường, một số chương trình và chính sách hỗ trợ khởi nghiệp đang chú trọng hơn tới khâu kiểm chứng công nghệ. Điều này đặt ra yêu cầu hình thành những không gian giúp ý tưởng được thử nghiệm, hoàn thiện và từng bước đi vào thực tiễn.

Phiên thảo luận “Giải pháp tăng cường bảo vệ người dùng trên không gian mạng”.

Cảnh báo về an ninh nhận thức với người dùng mạng xã hội

Thượng tá Triệu Mạnh Tùng, Phó Cục trưởng Cục A05, Bộ Công an đề cập đến khái niệm bảo vệ "an ninh nhận thức", đồng thời cảnh báo nguy cơ người dùng bị các nền tảng xã hội "trói" trong vòng điều hướng thông tin của các thuật toán, từ đó tác động tiêu cực đến nhận thức và hành vi.

Tổ hợp robot logistics thông minh và camera giám sát lái xe ứng dụng AI đến từ Viettel Post. (Ảnh: Viettel cung cấp)

Viettel đứng số một thế giới tại Giải thưởng kinh doanh quốc tế danh giá IBA 2026

Vượt qua hàng nghìn tổ chức đến từ 78 quốc gia, vùng lãnh thổ, với 17 giải Vàng, 8 giải Bạc và 3 giải Đồng, Tập đoàn Công nghiệp-Viễn thông Quân đội Viettel là doanh nghiệp giành nhiều giải thưởng nhất tại International Business Awards 2026 (IBA 2026), trong đó riêng giải Vàng gần gấp đôi số lượng đơn vị xếp thứ hai.

Trung tướng Vũ Ngọc Thiềm, Trưởng ban Cơ yếu Chính phủ phát biểu khai mạc hội thảo. (Ảnh: TRÀ MY)

AI4CRIS 2026: Thúc đẩy ứng dụng AI an toàn trong mật mã và an toàn thông tin

Trí tuệ nhân tạo đang mở rộng khả năng phát hiện, cảnh báo và ứng phó nguy cơ an ninh mạng, đồng thời đặt ra yêu cầu mới về dữ liệu, năng lực tính toán, nhân lực và quản trị an toàn. Đây là trọng tâm của Hội thảo khoa học quốc gia “Trí tuệ nhân tạo cho mật mã và an toàn thông tin” (AI4CRIS 2026) diễn ra ngày 14/8 tại Hà Nội.

Kỹ thuật viên VNPT khảo sát nhu cầu sử dụng Internet của từng gia đình và tư vấn giải pháp phù hợp. (Ảnh: VNPT)

Xóa những “điểm mù” trong ngôi nhà hiện đại

Một căn nhà có thể vẫn có Internet, có WiFi nhưng chưa chắc mọi không gian đều được kết nối và kiểm soát như gia chủ mong muốn. Có nơi WiFi yếu khi ở cuối hành lang, tín hiệu chập chờn ở tầng trên. Những bất tiện này thường không đủ lớn để người dùng lập tức thay đổi hệ thống, nhưng lại dễ xuất hiện đúng lúc cần kết nối nhất.

BiboWatch là sự kết hợp giữa đồng hồ thông minh đeo tay và SIM điện thoại tích hợp dữ liệu di động. (Ảnh: VNPT)

Làm sao để luôn biết con an toàn khi không ở bên?

Xã hội hiện đại tạo cho trẻ nhiều cơ hội học tập, vui chơi và khám phá, nhưng cũng đặt ra không ít mối quan tâm đối với cha mẹ. Khi con bắt đầu tự đến trường, tham gia các lớp học ngoại khóa hay vui chơi cùng bạn bè, điều phụ huynh mong muốn nhất là biết con đang ở đâu, an toàn hay không và có thể kết nối với con bất cứ lúc nào.

Quang cảnh hội nghị. (Ảnh: ITPC)

Ba điểm nghẽn cản trở doanh nghiệp ứng dụng AI

Mặc dù làn sóng AI đang thúc đẩy cuộc đua đầu tư công nghệ mạnh mẽ nhưng phần lớn doanh nghiệp vẫn chưa thể chuyển hóa lợi thế này thành kết quả thực chất. Nguyên nhân do vướng ba điểm nghẽn: dữ liệu phân mảnh trên nhiều hệ thống, thông tin thiếu chuẩn xác, sự mất kết nối giữa khâu phân tích và thực thi hành động.

Lễ ký kết giữa Ủy ban Mặt trận Tổ quốc Việt Nam tỉnh Vĩnh Long và MobiFone Vĩnh Long. (Ảnh: BÁ DŨNG)

Mặt trận truyền thông số ở Vĩnh Long

Phát huy vai trò nòng cốt của Mặt trận Tổ quốc trong công cuộc chuyển đổi số và đổi mới sáng tạo, đưa công nghệ số phục vụ đời sống nhân dân, Ủy ban Mặt trận Tổ quốc Việt Nam tỉnh Vĩnh Long đã chủ động tiên phong, đổi mới mạnh mẽ phương thức hoạt động.

Phó Thủ tướng Chính phủ Hồ Quốc Dũng phát biểu chỉ đạo tại lễ ký kết. (Ảnh: FPT)

Phó Thủ tướng Hồ Quốc Dũng: Hợp tác quốc tế giúp Việt Nam chủ động tham gia chuỗi giá trị trí tuệ nhân tạo toàn cầu

FPT và Mila - Viện nghiên cứu trí tuệ nhân tạo (AI) hàng đầu thế giới vừa ký kết hợp tác nghiên cứu, đào tạo nhân lực và chuyển giao tri thức. Phó Thủ tướng Hồ Quốc Dũng kỳ vọng hợp tác góp phần tạo giải pháp thiết thực, giúp Việt Nam tham gia sâu hơn vào chuỗi giá trị và định hình quy chuẩn quản trị AI toàn cầu.

Đại diện Viện VPI và Beicip-Franlab Asia ký kết Biên bản ghi nhớ hợp tác nghiên cứu, ứng dụng công nghệ trong thăm dò, khai thác dầu khí. (Ảnh: VPI)

Tăng cường hợp tác nghiên cứu công nghệ trong thăm dò, khai thác dầu khí

Ngày 13/8, tại Hà Nội, Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) thuộc Tập đoàn Công nghiệp-Năng lượng Quốc gia Việt Nam (Petrovietnam) và Beicip Technology Solutions Sdn. Bhd. (Beicip-Franlab Asia) đã ký kết Biên bản ghi nhớ tăng cường hợp tác trong nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ phục vụ hoạt động thăm dò, khai thác dầu khí.

PILA (Việt Nam) ký kết hợp tác chiến lược cùng TOTM Technologies (Singapore). (Ảnh: NGỌC ANH)

Thúc đẩy hạ tầng niềm tin số xuyên biên giới trong khu vực ASEAN

Trong tiến trình chuyển dịch sang môi trường số, việc xác thực danh tính, chứng từ và dữ liệu đã trở thành điều kiện tiên quyết nhằm thúc đẩy thương mại xuyên biên giới. Bên cạnh hạ tầng kết nối và hạ tầng dữ liệu, các giao dịch số đòi hỏi một cơ chế kiểm chứng độc lập, nhanh chóng và bảo đảm tính tin cậy giữa các bên.

Các đại diện hai bên Việt Nam-Nhật Bản ký kết các biên bản ghi nhớ hợp tác tại diễn đàn. (Ảnh: MINH ĐỨC)

Đưa hợp tác Việt Nam-Nhật Bản trong đổi mới sáng tạo ngày càng đi vào chiều sâu, kiến tạo các giá trị mới

Các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các viện nghiên cứu, trường đại học và đại biểu tham dự diễn đàn đều bày tỏ tin tưởng, hợp tác Việt Nam-Nhật Bản trong khoa học công nghệ và đổi mới sáng tạo sẽ ngày càng đi vào chiều sâu, từ kết nối sang hợp tác, từ hợp tác sang cùng phát triển và cùng tạo ra những giá trị mới.

Techpro Corp., SongHan Incubator, Hội Tự động hóa Đà Nẵng ký Biên bản ghi nhớ hợp tác triển khai sáng kiến trong giai đoạn khởi động.

Đà Nẵng: Khởi động sáng kiến Tech Circle thúc đẩy ứng dụng khoa học, công nghệ tại miền trung

Chiều 12/8, tại Đà Nẵng, Techpro Corp., SongHan Incubator, Hội Tự động hóa Đà Nẵng đã phối hợp khởi động sáng kiến Tech Circle thông qua chương trình Tech Circle #01. Đây là sáng kiến hướng tới việc tạo lập một không gian trao đổi thường xuyên, kết nối doanh nghiệp, chuyên gia, trường đại học, start-up và các tổ chức công nghệ.