Tiềm năng của loại pin siêu mỏng sạc được bằng nước mắt

Phó giáo sư Lee Seok Woo, Trường Kỹ thuật Điện và Điện tử của NTU, cầm trên tay chiếc pin mỏng như giác mạc của con người - Ảnh: ntu.edu.sg

Trong phần thứ tư của loạt phim "Nhiệm vụ bất khả thi" có cảnh một đặc vụ đeo kính áp tròng nhận dạng được khuôn mặt và theo dõi chuyển động mắt. Phó Giáo sư Lee Seok Woo tại Trường Kỹ thuật Điện và Điện tử thuộc Đại học Công nghệ Nanyang (NTU Singapore) muốn biến loại kính áp tròng thông minh trong bộ phim đó thành hiện thực.

Chuyên môn của ông Lee Seok Woo về các thành phần pin đóng vai trò là điểm khởi đầu cho bước đột phá của nhà khoa học này đối với công nghệ mang trên người. Ông nhận ra rằng kính áp tròng thông minh sẽ cần pin nhỏ gọn và an toàn, điều này vô cùng quan trọng để thúc đẩy sự phát triển của các thiết bị này.

Bản thân kính áp tròng cực kỳ mỏng, chỉ 0,5 mm, do đó kích thước và tính linh hoạt của pin là chìa khóa giúp người dùng không cảm thấy khó chịu.

Ông Lee Seok Woo cho biết: "Độ dày pin của chúng tôi là khoảng 0,2 mm, gấp đôi độ dày của một sợi tóc con người". Lee Seok Woo và nhóm của ông đã phát minh ra loại pin có thể được cấp năng lượng nhờ dung dịch muối tương hợp sinh học để thay thế cho pin lithium-ion vốn chứa vật liệu dễ cháy.

Loại pin mới này có thể được sạc bằng dây thông thường hoặc phương pháp hóa học. Pin được phủ glucose và khi nhúng vào dung dịch muối, glucose sẽ phản ứng với các ion natri và clorua để tích điện. Sau tám giờ sạc hóa chất, pin đạt 80% công suất tối đa. Sau đó, nó có thể hoạt động trong vài giờ/ngày.

Tuy nhiên, có một cách khác thường để cung cấp năng lượng cho pin. "Nước mắt cũng chứa glucose. Điều đó có nghĩa là khi bạn đang đeo kính áp tròng, nước mắt của bạn cũng có thể sạc pin. Nếu bạn khóc nhiều hơn, bạn có thể sạc pin nhiều hơn", ông Lee Seok Woo lý giải.

Hiện tại, dung lượng và điện áp của loại pin này vẫn rất thấp. Khi sử dụng cả hai phương pháp sạc, pin chỉ có thể tạo ra điện áp khoảng 0,3V - 0,6V. Trong khi đó, điện áp tiêu chuẩn cho một pin AA là 1,5V.

Ở giai đoạn này, nó không đủ để cung cấp năng lượng cho việc lưu trữ dữ liệu hoặc kết nối Internet, nhưng nhóm nghiên cứu của ông Lee Seok Woo đang nỗ lực phát triển các thông số kỹ thuật của pin.

Theo ông Lee Seok Woo, lĩnh vực tiềm năng để ứng dụng loại pin này là chăm sóc sức khỏe. Ông nói: "Chúng tôi sử dụng glucose làm nhiên liệu sinh học. Có rất nhiều bệnh nhân tiểu đường cần kiểm tra lượng đường trong máu mỗi ngày. Chúng tôi đã nghiên cứu cách phát hiện mức glucose khi người dùng đeo kính áp tròng".

Bên cạnh đó, ông bổ sung: "Một khi được thương mại hóa nghiêm túc, giá của pin sẽ chỉ là vài USD".