Thiết bị SEG từ các nhà khoa học Singapore

Mô hình thiết bị Phát Năng lượng Hiệu ứng Bóng (Shadow-Effect Energy Generator - SEG) sử dụng tương phản giữa tối và sáng để tạo điện. Cấu tạo của thiết bị này gồm những dải phim mỏng làm bằng vàng, đặt trên một tấm silicon, cả hai được đặt trên một tấm nhựa dẻo. Bóng tối là “kẻ thù” của các hệ thống năng lượng Mặt Trời, nhưng với SEG, đây lại là nguồn nhiên liệu chính để tạo điện. Theo lời nhà phát triển SEG, công nghệ này rẻ hơn pin Mặt Trời, tạo ra đủ lượng điện để vận hành những thiết bị di động nhỏ.

 “Ở các công nghệ quang voltaic hay quang điện tử học, ta dùng nguồn sáng ổn định để tạo điện, không ai muốn bóng tối hiện diện cả, bởi nó làm giảm năng suất thiết bị tạo năng lượng từ ánh sáng. Trong công trình nghiên cứu này, chúng tôi tận dụng tương phản ánh sáng gây ra bởi bóng tối, dùng nó như một nguồn năng lượng gián tiếp. Sự tương phản tạo ra thay đổi điện áp giữa hai nơi tối và sáng, từ đó tạo ra dòng điện. Khái niệm thu thập năng lượng trong bóng tối này chưa từng có trước đây”, nhà khoa học vật liệu Tan Swee Ching tới từ Đại học Quốc gia Singapore (NUS) nhận định. 

Chính sự tương phản giữa tối và sáng cho phép thiết bị SEG hoạt động được: khi SEG nằm trong bóng tối hoàn toàn hay đứng đối diện trước ánh sáng, nó tạo ra lượng điện rất nhỏ hay thậm chí không sản xuất được chút năng lượng nào; nhưng trong điều kiện tối - sáng thay đổi liên tục - như mây che khuất ánh nắng hay bản thân vận động của Mặt Trời tạo ra cảnh tối/sáng, thiết bị tạo ra đủ năng lượng để vận hành một chiếc đồng hồ điện tử.

Đội ngũ nghiên cứu cho rằng có thể tăng quy mô hệ thống SEG này trong tương lai. “Chúng tôi cũng phát hiện ra rằng diện tích bề mặt tối ưu nhất để SEG tạo được điện là đặt một nửa bề mặt trong bóng tối, nửa còn lại để phơi nắng”, nhà vật lý học Andrew Wee thuộc đội ngũ nghiên cứu nhận định.

SEG cũng có thể trở thành một hệ thống cảm biến: Nó có thể theo dõi chuyển động của vật thể đi ngang bề mặt nó thông qua việc cảm nhận bóng đổ. Các nhà khoa học cho rằng khả năng này ứng dụng được cho công nghệ smarthome, hay thậm chí trở thành một cảm biến khép kín, tự tạo năng lượng để tự vận hành.

Vẫn còn nhiều việc phải làm trước khi SEG trở thành công nghệ thường ngày. Bước tiếp theo, các nhà nghiên cứu muốn giảm thiểu chi phí chế tạo SEG, bằng việc thay các lớp phim vàng bằng một vật chất khác rẻ hơn.