Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 01/08/2012 23:35 (GMT+7)

Cách tiếp cận mới để tạo ra điện từ ánh nắng mặt trời

Thêm vào đó, các nhà nghiên cứu MIT phát hiện rằng khi chiếu ánh sáng trên một tấm graphene, xử lý để có hai khu vực với tính chất dẫn điện khác nhau, tạo ra sự khác biệt nhiệt độ, lần lượt phát sinh dòng điện. Độ chịu nhiệt của Graphene không thích hợp để được chiếu sáng bằng một tia laser, Jarillo – Herrero và các cộng sự nhận thấy: các điện tử của vật liệu đang truyền tải dòng điện, được làm ấm bởi ánh sáng, nhưng các mạng tinh thể của hạt nhân carbon hình thành xương sống của graphene vẫn còn mát mẻ. Đây là sự chênh lệch về nhiệt độ bên trong vật liệu tạo ra luồng điện. Cơ chế này, được gọi là : “ nóng - vận chuyển”, “hồi đáp”, “là rất khác thường”,Jarillo – Herrero nói.

Sức nóng chênh lệch như vậy đã được theo dõi trước đây, nhưng chỉ trong trường hợp rất đặc biệt: hoặc ở nhiệt độ ultralow (đo bằng phần nghìn của một độ trên độ không tuyệt đối), hoặc khi vật liệu nổ tung với năng lượng mãnh liệt từ một tia laser năng lượng cao. Phản ứng này trong graphene, ngược lại, xảy ra trên một phạm vi rộng của nhiệt độ lên đến nhiệt độ phòng, và với ánh sáng không mạnh hơn so với ánh sáng mặt trời thông thường.

Giải thích cho phản ứng nhiệt bất thường này, Jarillo-Herrero nói rằng: Bởi vì graphene, là chất liệu bền nhất được biết đến. Trong khi hầu hết các vật liệu khác, khi có sự quá nhiệt, các điện tử sẽ truyền năng lượng cho mạng tinh thể xung quanh chúng. Trong trường hợp của graphene, tuy nhiên thật là khó khăn để làm điều này vì sức bền của vật liệu, có nghĩa là nó cần có sự tác động mạng tinh thể của hạt nhân carbon, chính vì vậy mà rất ít nhiệt được các điện tử truyền cho mạng tinh thể xung quanh chúng.

Bởi vì hiện tượng này là mới, Jarillo-Herrero nói rằng: thật là khó để biết hết những ứng dụng tiềm năng có thể có được. “Công việc của chúng tôi chủ yếu là vật lý cơ bản”, ông nói, nhưng cho biết thêm rằng “nhiều người tin rằng vật liệu graphene này có thể được sử dụng cho hàng loạt các ứng dụng khác nhau”.

Nhưng cũng có một số gợi ý, ông nói : Graphene có thể là một bộ tách sóng quang tốt “ bởi vì nó tạo ra dòng điện theo một cách khác hơn so với các vật liệu khác được sử dụng để phát hiện ánh sáng. Graphene cũng có thể dò tìm ánh sáng trên một phạm vi năng lượng rất rộng”,Jarillo – Herrero nói thêm. Chẳng hạn, Graphene hoạt động rất tốt trong ánh sáng hồng ngoại, điều mà các máy dò khác gặp khó khăn trong xử lý. Ưu điểm này làm cho Graphene trở thành một thành phần quan trọng của các thiết bị từ các hệ thống nhìn đêm như bộ cảm biến cải tiến của kính thiên văn thế hệ mới.

Công trình nghiên cứu mới cũng cho thấy rằng: graphene có thể được sử dụng trong việc phát hiện các phân tử sinh học quan trọng, chẳng hạn như: chất độc, vật chủ truyền bệnh hoặc chất gây ô nhiễm thực phẩm, một số trong các yếu tố này sẽ phát ra ánh sáng hồng ngoại khi bị chiếu sáng. Graphene làm bằng cacbon tinh khiết và phong phú, có thể là một loại vật liệu dò tìm rẻ hơn nhiều so với các chất bán dẫn đang được sử dụng hiện nay thường bao gồm các chất liệu hiếm, đắt tiền.

Nghiên cứu này cũng cho thấy graphene có thể là một vật liệu rất hiệu quả để thu thập năng lượng mặt trời, theo Jarillo-Herrero, bởi vì nó đáp ứng một loạt các bước sóng, vật liệu quang điện điển hình là: giới hạn tần số cụ thể, màu sắc, ánh sáng. Tuy nhiên, nghiên cứu nhiều hơn nữa sẽ là cần thiết, Jarillo-Herrero nói thêm.

“Đây là giai đoạn phôi thai tuyệt đối của các bộ tách sóng quang graphene”,Jarillo-Herrero nói. “Có nhiều yếu tố có thể làm cho nó tốt hơn hoặc nhanh hơn”, đó sẽ là chủ đề của nghiên cứu sâu hơn.

Philip Kim, một giáo sư vật lý tại Đại học Columbia, người không tham gia vào nghiên cứu này, cho biết kết quả của nghiên cứu này đại diện cho “tiến bộ cực kỳ quan trọng đối với các ứng dụng quang điện tử và thu hoạch năng lượng” dựa trên graphene. Philip Kim nói thêm rằng: nhờ vào kết quả của nghiên cứu này mà “bây giờ chúng ta đã có sự hiểu biết tốt hơn về cơ chế làm cho các điện tử trong graphene nóng lên, khi bị kích thích bởi ánh sáng”.

Cùng với Pablo Jarillo-Herrero, tác gải chính của bài báo là tiến sĩ thực tập Nathaniel Gabor, đồng tác giả bao gồm: bốn sinh viên MIT, giáo sư vật lý Leonid Levitov, MIT và hai nhà nghiên cứu tại Viện Quốc gia về Khoa học Vật liệu ở Tsukuba, Nhật Bản.

Nghiên cứu này đã được hỗ trợ bởi Cơ quan Nghiên cứu Khoa học không quân, cùng với nguồn tài trợ từ Quỹ khoa học Quốc gia và Quỹ Packard.

Hồ Duy Bình, điện&đời sống, số 152/2011, trang 37.

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

GS.VS. Châu Văn Minh: Tăng cường kết nối khoa học, nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe nhân dân
Ngày 25/10/2026, tại Hà Nội, GS.VS. Châu Văn Minh, Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam), đã tham dự và phát biểu tại Hội nghị khoa học “Cập nhật các tiến bộ mới trong quản lý bệnh tiêu hóa và gan mật”, kết hợp kỷ niệm 8 năm thành lập Viện Nghiên cứu và Đào tạo Tiêu hóa, Gan mật.
TECHFEST Việt Nam 2026 đưa sản phẩm công nghệ đến gần người dân
TECHFEST Việt Nam 2026 sẽ diễn ra tại Hà Nội từ ngày 13 đến 15/11, khu vực hồ Hoàn Kiếm và phố đi bộ là trung tâm với mô hình không gian mở, đưa các hoạt động trình diễn công nghệ, triển lãm sản phẩm khởi nghiệp và kết nối đầu tư đến gần hơn với người dân, doanh nghiệp, nhà đầu tư.
Liên hiệp Hội Thành phố Hồ Chí Minh và 7 giải pháp phát huy vai trò trí thức
Tư vấn, phản biện và giám định xã hội của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh là một hoạt động quan trọng nhằm phát huy trí tuệ, kinh nghiệm và trách nhiệm xã hội của đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ trong quá trình hoạch định chính sách, quy hoạch và triển khai các chương trình, dự án phát triển.
Đề xuất giải pháp tăng cường vai trò kết nối của VUSTA với các Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện
Ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức hội thảo đề xuất các giải pháp đổi mới cơ chế phối hợp, phát huy tối đa tiềm năng của mạng lưới 92 Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện; khẳng định quyết tâm nâng tầm vai trò cầu nối của VUSTA, biến trí tuệ đội ngũ trí thức KH&CN thành những luận cứ khoa học tin cậy phục vụ các quyết sách của Đảng, Nhà nước và MTTQ.
Đưa tri thức số về bản, giúp người dân làm chủ công nghệ
Phổ biến kiến thức khoa học, kỹ thuật chỉ thực sự phát huy giá trị khi người dân có thể vận dụng vào đời sống. Từ hoạt động giảng dạy của chuyên gia Hội Mã số Mã vạch Việt Nam trong chương trình tập huấn “Người bản số” tại Lào Cai, có thể thấy rõ cách tiếp cận lấy kỹ năng thực hành, khả năng tự chủ và an toàn trên môi trường số làm trọng tâm.
VUSTA tập huấn nâng cao kiến thức, kỹ năng phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ tại cơ sở
Nhằm nâng cao nhận thức, trách nhiệm và kỹ năng xử lý tình huống cháy, nổ cho cán bộ, nhân viên làm việc tại tòa nhà, ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức tập huấn công tác phòng cháy, chữa cháy và cứu hộ, cứu nạn. Chương trình kết hợp phổ biến quy định pháp luật với hướng dẫn kỹ năng thực hành, góp phần chủ động phòng ngừa và hạn chế thiệt hại khi có sự cố xảy ra.
Phát huy vai trò cầu nối của Liên hiệp Hội Việt Nam trong hoạt động tư vấn, phản biện và giám định xã hội
Tăng cường kết nối giữa các hội thành viên, đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ với các cơ quan Đảng, Nhà nước và Mặt trận Tổ quốc Việt Nam là yêu cầu quan trọng nhằm nâng cao chất lượng hoạt động tư vấn, phản biện, góp phần hoàn thiện chính sách và thúc đẩy phát triển đất nước.
Đắk Lắk: Từ chính sách đãi ngộ đến yêu cầu sử dụng hiệu quả nguồn nhân lực chất lượng cao
Việc HĐND tỉnh Đắk Lắk thông qua Nghị quyết quy định chính sách thu hút, hỗ trợ đào tạo phát triển nguồn nhân lực giai đoạn 2026- 2031 thể hiện sự đồng thuận cao đối với yêu cầu nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, tạo nền tảng cho phát triển trong giai đoạn mới. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để chính sách đi vào cuộc sống, thu hút được người có năng lực và tạo môi trường để trí thức cống hiến.