VNR Content
Pearl
Các nhà khoa học vừa chế tạo được một chiếc máy tính sử dụng tảo và sẽ không bao giờ hết pin.
Chiếc máy tính này sử dụng một loài tảo xanh lá - xanh dương gọi là synechocystis, thứ đang được tận dụng để vận hành một vi xử lý liên tục trong một năm trời mà chỉ cần dùng ánh sáng và nước làm nhiên liệu.
Hệ thống có kích cỡ xấp xỉ một viên pin AA (ảnh dưới), và sử dụng quang hợp để sản sinh ra một dòng điện siêu nhỏ tương tác với một điện cực bằng nhôm, nhằm duy trì một vi xử lý ARM Cortex M0+.
“Sự bùng nổ của Internet vạn vật đi kèm với nhu cầu phải có một lượng điện ngày càng cao, và chúng tôi nghĩ rằng lượng điện đó phải đến từ những hệ thống có thể sản sinh năng lượng, thay vì chỉ đơn giản là lưu trữ nó như pin chẳng hạn" - theo Giáo sư Christopher Howe tại Khoa Sinh hóa thuộc Đại học Cambridge.
“Thiết bị quang hợp của chúng tôi không bị cạn năng lượng như một viên pin, bởi nó liên tục sử dụng ánh sáng làm nguồn năng lượng”
Dù hệ thống máy tính nói trên hoạt động dựa trên quang hợp, nó không phải lúc nào cũng cần đến ánh sáng, và có thể tiếp tục sản xuất ra điện kể cả khi trong bóng tối. Đó là bởi tảo xử lý thức ăn kể cả trong những điều kiện tối tăm, và do đó tiếp tục sản sinh ra một dòng điện.
Vi xử lý ARM Cortex M0+ hoạt động trong những điều kiện ánh sáng tự nhiên, với nhiệt độ dao động liên tục, và sau 6 tháng liên tục vận hành chỉ nhờ tảo, kết quả nghiên cứu đã được xuất bản lên tạp chí Energy & Environmental Science.
Hệ thống này có thể được sử dụng trong các thiết bị IoT nhỏ - một thuật ngữ chỉ công nghệ nhà thông minh, bao gồm các thiết bị đo, hệ thống ánh sáng, loa… có khả năng kết nối internet. Ước tính sẽ có khoảng 1 nghìn tỷ thiết bị như vậy vào năm 2035.
Các nhà nghiên cứu cho biết hệ thống máy tính của họ sẽ hữu dụng nhất trong những tình huống mất điện, hoặc ở những vùng hẻo lánh, nơi gặp khó khăn trong việc tiếp cận những mạng lưới điện lớn. Chưa hết, sử dụng pin lithium-ion truyền thống cho những sản phẩm nêu trên sẽ không có tính thực tế cao, bởi nó sẽ đòi hỏi lượng lithium nhiều gấp 3 lần so với lượng lithium được sản xuất trên toàn thế giới mỗi năm.
“Chúng tôi bị ấn tượng bởi sự ổn định của hệ thống trong một thời gian dài - chúng tôi cứ nghĩ rằng nó sẽ ngừng hoạt động sau vài tuần, nhưng nó cứ tiếp tục" - theo Tiến sỹ Paolo Bombelli thuộc Khoa Sinh hóa, Đại học Cambridge.
Tham khảo: Independent
Chiếc máy tính này sử dụng một loài tảo xanh lá - xanh dương gọi là synechocystis, thứ đang được tận dụng để vận hành một vi xử lý liên tục trong một năm trời mà chỉ cần dùng ánh sáng và nước làm nhiên liệu.
Hệ thống có kích cỡ xấp xỉ một viên pin AA (ảnh dưới), và sử dụng quang hợp để sản sinh ra một dòng điện siêu nhỏ tương tác với một điện cực bằng nhôm, nhằm duy trì một vi xử lý ARM Cortex M0+.
“Sự bùng nổ của Internet vạn vật đi kèm với nhu cầu phải có một lượng điện ngày càng cao, và chúng tôi nghĩ rằng lượng điện đó phải đến từ những hệ thống có thể sản sinh năng lượng, thay vì chỉ đơn giản là lưu trữ nó như pin chẳng hạn" - theo Giáo sư Christopher Howe tại Khoa Sinh hóa thuộc Đại học Cambridge.
“Thiết bị quang hợp của chúng tôi không bị cạn năng lượng như một viên pin, bởi nó liên tục sử dụng ánh sáng làm nguồn năng lượng”
Dù hệ thống máy tính nói trên hoạt động dựa trên quang hợp, nó không phải lúc nào cũng cần đến ánh sáng, và có thể tiếp tục sản xuất ra điện kể cả khi trong bóng tối. Đó là bởi tảo xử lý thức ăn kể cả trong những điều kiện tối tăm, và do đó tiếp tục sản sinh ra một dòng điện.
Hệ thống này có thể được sử dụng trong các thiết bị IoT nhỏ - một thuật ngữ chỉ công nghệ nhà thông minh, bao gồm các thiết bị đo, hệ thống ánh sáng, loa… có khả năng kết nối internet. Ước tính sẽ có khoảng 1 nghìn tỷ thiết bị như vậy vào năm 2035.
Các nhà nghiên cứu cho biết hệ thống máy tính của họ sẽ hữu dụng nhất trong những tình huống mất điện, hoặc ở những vùng hẻo lánh, nơi gặp khó khăn trong việc tiếp cận những mạng lưới điện lớn. Chưa hết, sử dụng pin lithium-ion truyền thống cho những sản phẩm nêu trên sẽ không có tính thực tế cao, bởi nó sẽ đòi hỏi lượng lithium nhiều gấp 3 lần so với lượng lithium được sản xuất trên toàn thế giới mỗi năm.
“Chúng tôi bị ấn tượng bởi sự ổn định của hệ thống trong một thời gian dài - chúng tôi cứ nghĩ rằng nó sẽ ngừng hoạt động sau vài tuần, nhưng nó cứ tiếp tục" - theo Tiến sỹ Paolo Bombelli thuộc Khoa Sinh hóa, Đại học Cambridge.
Tham khảo: Independent
