Lốp xe thông minh

Lốp xe thông minh BHO3
Hình 1: Lốp xe thông minh BH-O3 (http://www.goodyear.com).

Ai trong chúng ta cũng đều nhìn thấy lốp xe hằng ngày, nhưng lốp xe thông minh hoạt động như một máy tạo ra điện thì chắc chưa ai thấy. Tôi nghĩ rằng cả bánh xe thì còn có thể, ở đây chỉ là lốp xe cao su thôi thì làm thế nào mà nó tạo ra điện năng?. Vì vậy tôi đã rất kinh ngạc khi thấy một bánh xe có công nghệ như vậy, một sản phẩm thực tế được triển lãm tại hội trợ Geneva International Motor Show. Các kỹ sư của Goodyear đã trình bày một chiếc lốp xe thông minh của tương lai được gọi là BH-O3. Vậy nó thông minh như thế nào?

Hình 2: Cặp vật liệu nhiệt điện và áp điện trong lốp xe thông minh.
Hình 2: Cặp vật liệu nhiệt điện và áp điện trong lốp xe thông minh (http://www.goodyear.com).

Lốp xe BH-O3 được tính hợp hai bộ chuyển đổi điện bên trong lốp bao gồm vật liệu nhiệt điện, và vật liệu áp điện như trong hình 2. Về cơ bản, khi có sự chệnh lệch nhiệt độ vật liệu nhiệt điện có thể hoạt động như một hệ thống chuyển đổi năng lượng từ nhiệt thành điện năng, còn vật liệu áp điện sẽ chuyển đổi biến dạng cơ học thành điện năng. Do đó để hiệu quả, đầu tiên lốp xe được thiết kế với màu đen để hấp thụ tối đa ánh sánh mặt trời để tạo ra nhiệt đầu vào cho vật liệu nhiệt điện. Thậm chí có được nhiệt ngay cả khi bạn để xe ở bãi đỗ. Khi xe chuyển động, ma sát giữa lốp xe và mặt đường sẽ bổ sung thêm nhiệt năng để chuyển hoá thành điện năng. Thêm vào đó, biến dạng của lốp xe khi xe chạy trên đường cũng sẽ là đầu vào cho vật liệu áp điện. Giờ thì các bạn có thể mường tượng ra lốp xe thông minh hoạt động ra sao rồi chứ.😀.

Tuy nhiên có nhiều dư luận trái chiều về ý tưởng này. Có người nói rằng nó là ý tưởng ngu ngốc nhất họ từng biết, chả khác nào gắn cái quạt lên xe hơi và thu hoạch năng lượng gió cả. Hoặc tại sao không gắn pin mặt trời lên xe, vì giá thành của vật liệu nhiệt điện hiện nay khá đắt đỏ. Tôi cũng đồng ý, chắc còn xa lắm lốp xe thông mình này mới đi vào hiện thực, nhưng khoa học mà, ý tưởng ban đầu luôn vô cùng tốn kém. Ví dụ chiếc máy tính đầu tiên, gồm hàng ngàn cái bóng đèn tiêu thụ năng lượng khủng khiếp, kiến giá thành của nó chỉ có các chính phủ mới dám mua, chiếm mất diện tích cả một toà nhà mà chỉ để tính toán cộng trừ nhân chia. Giờ thì sao, tôi đang ngồi đây viết blog với một máy tính cá nhân nhỏ bằng một cuốn sách, và pin của nó dùng được cả chục tiếng đồng hồ. Vì vậy hãy chờ đợi tương lai và cổ vũ khoa học đúng không nào. Thực tế tôi đã nghiên cứu trên cả hai vật liệu này, với vật liệu áp điện tôi nghiên cứu ảnh hưởng biến dạng trong PbTiO3, còn với vật liệu nhiệt điện hiện nay tôi đang nghiên cứu ở đại học Tohoku, Nhật bản. Có vài khó khăn tôi nhận thấy ở đây, thứ nhất cả hai vật liệu này có hiệu quả rất thấp, và đều rất đắt đỏ. Bạn có thể hình dung ra rằng vật liệu nhiệu điện tốt nhất được biết hiện nay cũng chỉ có thể chuyển được 5% năng lượng nhiệt thành điện, và đang kì vọng có thể tăng lên 10%. Ứng dụng thực tế hơn của nó là gắn vào các ống xả của xe hơi, vì 75% năng lượng của xăng dầu bị hao phí thành nhiệt ở ống xả. Nếu có thể chuyển lại thành điện năng của 10% lượng hao phí trên thì cũng rất quý giá rồi, vì có hàng tỷ chiếc xe hơi trên toàn thế giới. Khó khăn thứ hai là cả hai vật liệu áp điện và nhiệt điện chủ yếu hiện nay đều không phải vật liệu đàn hồi. Vật liệu áp điện thường là vật liệu gốm như PbTiO3 hoặc PZT. Vì vậy rất khó mà tích hợp chúng trong các lớp cao su của lốp xe. Thực tế tôi nghĩ rằng mục đích của Goodyear là cho thấy những gì họ có thể làm, tuy nhiên nếu áp dụng được thì nó sẽ thay đổi vai trò của cái lốp xe.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s