Tìm ra vật liệu giúp lưu trữ năng lượng linh hoạt, rẻ và tốt hơn

Sắt nitride - một vật liệu từ tính đáp ứng nhu cầu sản xuất thiết bị lưu trữ năng lượng linh hoạt nhưng nhỏ, nhẹ và bền hơn trước đây.

Một nhóm nghiên cứu tại Trung tâm thí nghiệm quốc gia Sandia, Mỹ đã phát triển một vật liệu từ tính để chế tạo ra các máy biến áp tần số cao nhỏ, nhẹ, rẻ nhưng bền và có hiệu suất cao hơn các vật liệu trước đây. Hệ thống lưu trữ di động và chuyển đổi năng lượng mới vừa vặn trong một chiếc xe bán tải này có thể ứng dụng cho lắp đặt năng lượng mặt trời, năng lượng gió và năng lượng địa nhiệt ngay cả ở những khu vực xa xôi nhất. Các mô đun này có thể lắp đặt nhanh chóng, tốn rất ít thời gian và kinh phí.

'Hệ thống mô-đun này có thể được triển khai nhanh chóng đến nhiều địa điểm nhưng rất tiết kiệm thời gian và các công đoạn lắp ráp', Todd Monson ở Phòng Khoa học nano và đồng trưởng nhóm nghiên cứu Stan Atcitty ở Phòng Công nghệ và Hệ thống lưu trữ năng lượng, Trung tâm thí nghiệm Sandia cho biết.



Thử nghiệm tạo sắt nitride trong phòng thí nghiệm Sandia. (Ảnh: Randy Montoya).

Các nhà khoa học tại Sandia chế tạo ra sắt nitride (γ'-Fe4N) bột bằng bột sắt nghiền trong Nitơ lỏng và sau đó là amoniac. Bột sắt này sau đó được gắn kết lại bằng kỹ thuật nung kết trường hỗ trợ (FAST) để hình thành một vật liệu rắn từ bột lỏng thông qua các ứng dụng nhiệt và thi thoảng là áp suất. Kỹ thuật FAST cho phép tạo ra lõi biến áp từ nguyên liệu thô ban đầu chỉ trong vài phút mà không làm phân hủy các sắt nitride thiết yếu, như có thể xảy ra ở nhiệt độ cao trong quá trình nung kết thông thường. Phương pháp này có thể giúp chế tạo ra máy biến áp nhỏ hơn tới 10 lần so với hiện nay.


Không cần gia công

Kỹ thuật FAST cho phép nung kết trực tiếp bột sắt nitride thành từng chi tiết một cách hoàn hảo, chẳng hạn như nung kết thành lõi máy biến áp mà không cần gia công. Do từ tính, các máy biến áp làm từ sắt nitride sẽ gọn, nhẹ hơn máy biến áp truyền thống nhưng vẫn có hiệu năng rất lớn. Do đó, sắt nitride có thể trở thành vật liệu thô để chế tạo lõi máy biến áp mạnh, hiệu suất cao hơn cho lưới điện quốc gia.

Đến nay, các nhà khoa học tại Sandia đã chứng minh quy trình chế tạo lõi máy biến áp từ sắt nitride có các đặc tính vật lý, từ trường tốt và đang chuẩn bị thử nghiệm biến áp trong các thí nghiệm chuyển đổi năng lượng.Vật liệu từ tính rất quan trọng đối với các hệ thống chuyển đổi năng lượng thế hệ mới do chúng cần tới những máy đổi điện liên kết tần số cao, và điều này cũng củng cố những nỗ lực của Trung tâm Sandia trong việc tạo ra vật liệu thiết bị có đặc tính khe hở năng lượng (bandgap) siêu rộng cho các hệ thống điện năng được nâng cấp. Những vật liệu này có thể chịu được tần số cao hơn, nhiệt độ cao hơn, và cuối cùng là đáp ứng các thiết kế có mật độ năng lượng dày đặc hơn. Tổ nghiên cứu đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho loại vật liệu mới này.

Monson, Atcitty và nhóm nghiên cứu xây dựng ý tưởng về vật liệu từ tính và điện năng này với sự hợp tác chặt chẽ của các nhà nghiên cứu từ nhiều đơn vị khác như Đại học California, Irvine và Đại học bang Arizona, những nhà khoa học này đã giúp gia công vật liệu và mô hình hóa hệ thống phân cấp.

Từ khoá : linh

TIN LIÊN QUAN

Sàn nhà làm từ bột gỗ nano có khả năng cung cấp điện

Với chất liệu rẻ tiền và công nghệ đơn giản, phương pháp này hứa hẹn một sự đột phá mới trong lĩnh vực năng lượng xanh của tương lai.

Mắt bướm đêm gợi ý cho các nhà nghiên cứu phát triển cửa kính tự làm sạch, chống chói

Loài bướm đêm (con ngài) có thể gián tiếp gây thất nghiệp dài hạn cho những nhân viên lau kính bởi đặc tính phản chiếu trên đôi mắt của chúng.

Bộ nhớ 360 TB siêu nhỏ chứa dữ liệu trong 13,8 tỷ năm

Các nhà khoa học Anh tạo ra bộ nhớ dung lượng 360 TB siêu nhỏ có tuổi thọ gần như vĩnh cửu.

Công nghệ nano và những ứng dụng "thay đổi thế giới"

Không chỉ giúp phòng trị các bệnh ở cây trồng, vật liệu nano còn có thể cứu sống con người khỏi một số bệnh ung thư, tăng cường sức khỏe.

Vật liệu mới "hút" nước sạch từ không khí

Các nhà khoa học cho biết, loại vật liệu mới này có thể làm cho điều không tưởng là 'hút nước từ không khí' trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.

Chất xúc tác có thể biến khí thải thành nhiên liệu

Nhóm nghiên cứu của Mỹ tình cờ phát hiện một chất xúc tác có thể biến CO2 thành ethanol để sử dụng cho các loại động cơ.

Cảm biến camera siêu nhỏ lộ diện, nhỏ như hạt muối nhưng chụp hình đẹp

Một nhóm các nhà nghiên cứu khoa học đến từ Đại học Princeton và Đại học Washington ở Mỹ đã phát triển một cảm biến máy ảnh mới có kích thước nhỏ chỉ bằng một hạt muối.

Giấy dán tường có thể tự tạo ra năng lượng

Trong tương lai, những ngôi nhà sẽ được trang trí bằng các mẫu 'giấy dán tường thông minh', hấp thụ được ánh sáng từ môi trường xung quanh kể cả các tia sáng nhỏ nhất.

THỦ THUẬT HAY

Chiếc vòng tay hay chai nước cũng có thể làm mật khẩu bí mật cho smartphone?

Bạn nghĩ sao nếu chính chiếc vòng tay mình đang đeo hay chai nước đang uống cũng có thể làm mật khẩu bí mật cho smartphone? Điều đó hoàn toàn có...

Hưỡng dẫn cài đặt chế độ rung đặc biệt cho từng số liên lạc

Không cần nhìn tên liên lạc, chỉ cần chú ý nhịp điệu rung của iPhone bạn cũng có thể biết ai là người đang gọi cho bạn. Nào hãy cùng chúng tôi cài đặt chức năng khá hay lên chiếc điện thoại của bạn nhé.

12 thủ thuật giúp iPhone chạy nhanh hơn

Thực tế, chúng ta sử dụng điện thoại gần như cho mọi thứ. Đó là lý do tại sao chỉ một sự cố nhẹ nhất cũng khiến chúng ta bực mình. Và nếu iPhone của bạn dường như đang chạy chậm một chút, bạn hãy thử 12 thủ thuật dưới

Những mẹo đơn giản để bảo mật tin nhắn trên iPhone

Hay mới đây là những tin nhắn mã độc, người dùng iPhone nếu nhận được và mở lên thì ngay lập tức sẽ bị dính một vài lỗi cực kỳ khó chịu, mà cách khắc phục chúng thì lại rất khó.

System Info - Thêm thông tin trong mục giới thiệu, sao lưu SHSH blobs ngay trên máy

Apple đã cung cấp cho người dùng một số thông tin về iPhone, iPad trong mục giới thiệu như tên, số hiệu máy, phiên bản hệ điều hành, dung lượng, imei v.v...

ĐÁNH GIÁ NHANH

Trên tay Samsung W22 5G – Smartphone màn hình gập xịn sò hơn cả Galaxy Z Fold3 5G 5G

Samsung W22 5G chỉnh là phiên bản đổi tên của Samsung Galaxy Z Fold3 5G nhưng xin sò hơn rất nhiều. Tuy chỉ có một vài thay đổi nhỏ về ngoại hình nhưng khi cầm trên tay Samsung W22 5G lại đem tới một đẳng cấp hoàn toàn

Đánh giá Masstel N660S – Smartphone giá rẻ nhưng chất lượng

Masstel N660S là một chiếc smartphone giá rẻ, vừa mới được bán tại Viettel Store, mời các bạn cùng tìm hiểu bài đánh giá Masstel N660S trong bài viết này.

Đánh giá Samsung Galaxy A32: Pin "trâu", chip khỏe, hiệu năng tốt trong tầm giá

Mới đây, cùng với Galaxy A52, A72 thì Samsung mang đến một sản phẩm ở mức giá tầm trung khác là Galaxy A32 - một mẫu điện thoại đang nhận được sự quan tâm từ đông đảo người dùng với những nâng cấp đáng kể về màn hình,