MicroGen Systems, công ty có trụ sở chính tại Ithaca, New York cho biết họ đang phát triển một loại chip "thu hoạch năng lượng", được thiết kế để sử dụng làm bộ cấp nguồn cho các cảm biến không dây, điển hình như loại cảm biến giám sát áp suất lốp xe và cảm biến môi trường. Chip sẽ chuyển đổi năng lượng từ các rung động trong môi trường xung quanh thành điện năng để sạc cho những viên pin cỡ nhỏ, qua đó giảm thiểu nhu cầu thay thế pin sạc cho các thiết bị kể trên.
Lõi của MicroGen chip là một chuỗi các thanh silicon siêu nhỏ được xếp theo hàng bao quanh một diện tích 1 cm2. Các thanh silicon này sẽ rung động khi chip bị kích thích. Nền của cấu trúc thanh đỡ là vật liệu [TAG]áp điện[/TAG]: Khi bị kéo căng bởi các chấn động, vật liệu sẽ tạo ra một điện thế đủ để phát sinh dòng điện. Cấu trúc các thanh silicon siêu nhỏ được đặt trên một viên pin mỏng có kích thước chỉ bằng một con tem. Viên pin này sẽ đóng vai trò là bộ lưu trữ năng lượng do hệ thống sản sinh. Thông qua bộ biến đổi, dòng điện sẽ di chuyển từ lớp nền áp điện đến pin. Khi chip bị chấn động, ví dụ như rung động của vòng quay bánh xe, nó có thể sản sinh ra khoảng 200 microwatt điện.
Robert Andosca, nhà sáng lập kiêm chủ tịch của MicroGen Systems cho biết điều khiến hệ thống của họ khác biệt so với các thiết bị thu hoạch năng lượng từ chấn động khác là việc sử dụng vật liệu không độc. Hầu hết vật liệu áp điện hiện nay được gọi là PZT đều chứa chì. Bên cạnh đó, Andosca cũng cho biết chi phí sản xuất thiết bị sẽ khá thấp. Do các thiết bị áp điện hiện nay đều có kích thước lớn và được lắp ráp bằng tay nên chi phí sản xuất có thể lên đến hàng triệu đô la. Trong khi đó, chip MicroGen có cấu trúc dựa trên hệ thống cơ điện vi mô ([TAG]MEMS[/TAG]), chúng đều rất nhỏ và có thể được chế tạo dựa trên dây chuyền sản xuất chip máy tính. Công ty dự đoán mỗi MicroGen chip sẽ có giá vào khoảng 1 USD, tùy thuộc vào số lượng sản xuất.
MicroGen là một phân nhánh của trường đại học Vermont. Công ty đã gởi những nguyên mẫu đầu tiên của MicroGen chip đến các nhà sản xuất bán dẫn với hy vọng thương mại hóa sản phẩm trong vòng 1 năm nữa. Thị trường đầu tiên mà công ty muốn xâm nhập là thị trường pin dành cho cảm biến giám sát áp suất lốp xe. Những cảm biến này đã được chính phủ Hoa Kì bắt buộc trang bị cho xe hơi đời mới để tối ưu áp suất lốp xe nhằm tiết kiệm nhiên liệu. Andosca cho biết, pin của cảm biến áp suất lốp thường phải được thay sau 3 năm. Mỗi năm, có khoảng 64 triệu viên pin được thay mới và trang bị cho xe. Vì vậy, ông hy vọng thiết bị do MicroGen phát triển sẽ thay đổi được tình hình.
Theo: Technology Review
