Tuy nhiên, các thiết bị như vậy không hoạt động tốt trong một số điều kiện nhất định. Mới đây, các nhà khoa học đã thành công chế tạo thiết bị đeo điện sinh học, với khả năng vượt trội.
Trong khi các thiết bị áp điện tạo ra dòng điện khi bị bóp hoặc ép, công cụ mới có một chút khác biệt. Thiết bị mới sử dụng những gì được gọi là hiệu ứng từ tính. Trong đó, bao gồm việc sử dụng áp suất cơ học để đẩy nhau và hút các nam châm bên trong vật liệu. Nhờ vậy, tạo ra dòng điện khi cường độ từ trường của vật liệu đó thay đổi.
Trước đây, máy phát điện từ đàn hồi được chế tạo từ các hợp kim kim loại cứng. Song, kim loại quá cứng để người dùng đeo thoải mái trên cơ thể. Giờ đây, Giáo sư Jun Chen cùng đồng nghiệp thuộc Trường Đại học California tại Los Angeles (Mỹ) đã tạo ra một thiết bị đủ mềm và linh hoạt để đeo trên các bộ phận cơ thể.
Thiết bị bao gồm polymer silicone được xúc tác bằng bạch kim, bên trong là các nam châm neodymium sắt bo có kích thước nano.
Khi được gắn vào khuỷu tay của một tình nguyện viên thông qua dây silicon, thiết bị tạo ra dòng điện 4,27 miliampe trên một cm vuông. Dòng điện được tạo ra khi khuỷu tay của người dùng di chuyển.
Sự vận động khiến các nam châm nhỏ liên tục bị kéo ra xa và đẩy ngược lại với nhau. Các thí nghiệm cũng chỉ ra rằng, thiết bị này đủ nhạy để có thể chuyển đổi sóng xung của con người thành tín hiệu điện.
Điều này nghĩa là, thiết bị có thể được tích hợp vào một máy theo dõi nhịp tim tự cung cấp năng lượng. Theo Giáo sư Chen, máy phát điện này có một số ưu điểm chính so với các lựa chọn hiện có.
“Các công nghệ chuyển đổi năng lượng sinh học thành điện hiện nay phải đối mặt với những thách thức không thể tránh khỏi, như mật độ dòng điện rất thấp và trở kháng bên trong cao.
Quan trọng hơn, hiệu suất đầu ra điện của chúng dễ bị ảnh hưởng bởi độ ẩm xung quanh do đổ mồ hôi và môi trường chất lỏng của cơ thể con người. Điều này gây ra sự hạn chế nghiêm trọng đối với các ứng dụng thực tế trên cơ thể của chúng”, nhà nghiên cứu cho biết.
Ngược lại, máy phát điện mới này có công suất cao hơn và không bị ảnh hưởng bởi độ ẩm. Theo Giáo sư Chen, các loại máy phát điện khác có thể được bảo vệ khỏi độ ẩm thông qua lớp phủ chống thấm. Tuy nhiên, việc thêm lớp phủ như vậy thường làm giảm hiệu suất chuyển đổi năng lượng sinh học thành điện của chúng.
