Bí quyết để tạo ra loại pin này là sử dụng điện cực dạng lỏng thay vì điện cực rắn truyền thống. Họ đã sử dụng pin này để thắp sáng một đèn LED đỏ, và đèn vẫn hoạt động ổn định ngay cả khi pin bị uốn cong hoặc kéo giãn. Nhờ đó, pin có thể dễ dàng uốn cong, kéo giãn hoặc in 3D thành bất kỳ hình dạng nào mà vẫn duy trì hiệu suất hoạt động ổn định. Thử nghiệm cho thấy pin vẫn hoạt động tốt sau khi bị kéo giãn gấp đôi chiều dài ban đầu và trải qua 500 chu kỳ sạc - xả.
“Pin là bộ phận chiếm nhiều không gian nhất trong thiết bị điện tử. Với loại pin mới này, chúng tôi không còn bị giới hạn trong thiết kế”, ông Aiman Rahmanudin, trợ lý giáo sư tại Đại học Linköping, chia sẻ trong một thông cáo báo chí.
Khác với các nỗ lực trước đó từng sử dụng kim loại lỏng như gallium – vốn dễ bị đông cứng trong quá trình hoạt động – nhóm nghiên cứu đã sử dụng polymer liên hợp (conjugated polymers) và lignin, một phụ phẩm từ ngành công nghiệp giấy, để chế tạo pin. Vật liệu chính trong pin bao gồm PEDOT và PACA – hai loại polymer được tổng hợp ngay trong phòng thí nghiệm từ các monomer (phân tử cấu tạo nên polymer).
“Chúng tôi chủ động hạn chế sử dụng kim loại hiếm hoặc độc hại, nhằm phục vụ mục tiêu phát triển bền vững. Việc tái sử dụng lignin cũng góp phần tạo ra một mô hình kinh tế tuần hoàn”, tiến sĩ Mohsen Mohammadi, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.
Pin hiện tại có điện áp đầu ra 0,9V– đủ để thắp sáng một đèn LED đỏ – và nhóm nghiên cứu đang tiếp tục làm việc để nâng cao điện áp bằng cách tích hợp thêm các kim loại phổ biến như kẽm hoặc mangan. Những kim loại này tuy không phải hữu cơ, nhưng lại rẻ, dễ khai thác và hoạt động hiệu quả trong quá trình điện phân nước an toàn – rất phù hợp với các thiết bị đeo trên người.
Loại pin “mềm như kem đánh răng” này không chỉ mở ra khả năng thiết kế thiết bị điện tử linh hoạt, mà còn là một bước tiến quan trọng hướng tới công nghệ pin thân thiện với môi trường, dễ tái chế và ứng dụng cao trong thực tiễn.
