Từ nghiên cứu mới của Đại học St Andrews, Scotland, ý tưởng này có thể sớm trở thành hiện thực. Các nhà khoa học phát hiện rằng, một loại vật liệu đặc biệt gọi là perovskite halide có thể biến các nguồn năng lượng, như ánh sáng, chuyển động, nhiệt và áp suất trở thành điện.

Được công bố trên tạp chí Advanced Functional Materials, nghiên cứu này nhấn mạnh tiềm năng đáng kể của loại vật liệu này trong việc cung cấp năng lượng cho các thiết bị thông minh trong tương lai, đặc biệt là những thiết bị sử dụng trong Internet vạn vật (IoT).

IoT đề cập đến hệ thống các thiết bị như cảm biến, thiết bị gia dụng được kết nối với internet, giao tiếp với nhau theo thời gian thực. Các thiết bị này có mặt khắp mọi nơi, trong nhà, văn phòng, nhà máy,… dự kiến sẽ ​​tăng từ gần 19 tỉ thiết bị hiện nay lên khoảng 75 tỉ thiết bị vào năm 2030.

Nhưng có một thách thức: cung cấp năng lượng cho các thiết bị này bằng pin là không bền vững. Pin hết, cần thay thế và gây ra các vấn đề về môi trường khi thải bỏ. Đó là lúc cần thu thập năng lượng từ các nguồn năng lượng xung quanh chưa sử dụng, như ánh sáng mặt trời, nhiệt hoặc rung động và biến nó thành điện.

Các nhà nghiên cứu tập trung vào perovskite halide vì chúng nhẹ, giá thành thấp, linh hoạt và hiệu quả. Họ chứng minh các vật liệu này có thể tạo ra năng lượng theo nhiều cách, thông qua hiệu ứng quang điện (dựa trên ánh sáng), áp điện (dựa trên chuyển động), nhiệt điện (dựa trên nhiệt) và sắt điện. Điều này khiến chúng lý tưởng áp dụng ở môi trường trong nhà, nơi các cảm biến IoT thường hoạt động.

Khám phá này có thể dẫn đến việc cung cấp năng lượng cho các cảm biến thông minh trong nhà, văn phòng và không gian công cộng mà không cần pin hoặc bảo trì liên tục. Chỉ riêng các tòa nhà đã chiếm gần 30% lượng năng lượng sử dụng trên thế giới, cùng với một tỷ lệ phát thải carbon đáng kể.

Bằng cách kết hợp vật liệu thu năng lượng với công nghệ thông minh, việc sử dụng năng lượng trong các tòa nhà có thể cắt giảm tới 45%, đây sẽ là bước tiến lớn hướng tới giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Bước đột phá này còn cho thấy các tòa nhà không chỉ là nơi chúng ta sinh sống, làm việc mà còn đóng vai trò tích cực trong việc tạo ra những thành phố sạch hơn, thông minh hơn.