Vi mạch sinh học biến ánh sáng mặt trời thành điện

01/10/2011

Các nhà khoa học đang tìm cách chế tạo loại vi mạch có khả năng biến ánh sáng thành điện dựa theo phản ứng quang hợp của thực vật.

Vi mạch sinh học có khả năng biến ánh sáng mặt trời thành điện

Thực vật tiến hành các phản ứng quang hợp để tạo ra chất dinh dưỡng với tỷ lệ hiệu quả đạt tới 100%. Các pin mặt trời cũng dùng chất bán dẫn silicon để biến ánh sáng thành điện, song mức độ hiệu quả của chúng chỉ đạt từ 6 tới 25%.

Vì thế Greg Scholes, một giáo sư hóa học của Đại học Toronto tại Canada, nảy ra ý tưởng chế tạo cỗ máy có khả năng quang hợp như lá cây. Họ hy vọng những cỗ máy đó sẽ xuất hiện trong máy tính, thiết bị lưu trữ dữ liệu, động cơ, Discovery cho biết.

“Cây cối là những cỗ máy phức tạp hệt như một chiếc máy bay Boeing 777. Chúng có khả năng điều chỉnh hoạt động ở mọi khâu trong từng giây. Đó là loại máy móc mà chúng tôi muốn chế tạo”, Greg phát biểu.

Ý tưởng của Scholes – được công bố trên tạo chí Nature Chemistry – là chế tạo một vi mạch sinh học có khả năng biến ánh sáng mặt trời thành điện. Loại vi mạch này sẽ trở thành nguồn cung cấp điện cho máy tính, các thiết bị lưu trữ và thậm chí các vi mạch điện tử.

Khi các phân tử thu nhận ánh sáng của cây được kích thích bởi các photon hạt photon trong ánh sáng từ mặt trời, chúng sẽ dao động và truyền năng lượng tới phân tử và tế bào khác. Hiện tượng này giống như một sóng lan truyền trên mặt ao.

“Bạn có thể dùng các vi mạch sinh học ấy để ghi và đọc dữ liệu trên các máy tính hiện nay”, Scholes khẳng định.

Một số nhà khoa học tỏ ra băn khoăn về tính khả thi của vi mạch sinh học. Chris Bardeen, giáo sư hóa học tại Đại học California, nói rằng thách thức lớn nhất sẽ là thu năng lượng từ những ánh sáng có bước sóng khác nhau, chứ không chỉ ánh sáng nhìn thấy.

Alan Aspuru-Guzik, một giáo sư hóa học của Đại học Harvard tại Mỹ, đã tìm hiểu cơ chế quang hợp trong thực vật nhằm tạo ra những tấm pin mặt trời hiệu quả hơn trong tương lai. Ông nhấn mạnh rằng nhiều vấn đề cần được giải quyết trước khi chúng ta chứng kiến sự ra đời của những vi mạch có khả năng quang hợp như lá cây.

“Thực vật có những cơ chế sửa chữa mà chúng ta không thể sao chép. Thách thức lớn về mặt kỹ thuật là tạo ra một loại vật liệu có khả năng thu nhận ánh sáng mặt trời trong 20 năm liên tục mà không xuống cấp”, ông bình luận.

Theo canthostnews.vn

Same Category

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.
Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.