Hệ thống phát điện ma sát : Nghiên cứu có tính ứng dụng cao

- Tại Cuộc thi Sáng tạo dành cho Thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Lạng Sơn lần thứ 15 năm 2023, mô hình Hệ thống phát điện ma sát của nhóm học sinh Trường THPT chuyên Chu Văn An được Ban Giám khảo đánh giá cao về sự sáng tạo và khả năng ứng dụng trong thực tiễn đời sống.

Với niềm yêu thích môn Vật lý, thông qua những kiến thức từ sách vở, tài liệu khoa học và mong muốn tạo ra một “Mô hình hệ thống phát điện ma sát đơn giản”, định hướng ứng dụng trang trí, thắp sáng tại phố đi bộ Kỳ Lừa, nhóm học sinh gồm: Phạm Sơn Bình; Hồ Tuấn Anh, lớp 10B (năm học 2022 – 2023), Trường THPT chuyên Chu Văn An dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Minh Tú, giáo viên môn Vật lý đã nghiên cứu, chế tạo thành công Hệ thống phát điện ma sát đơn giản, tạo ra điện từ những bước chân chuyển động trên bề mặt nhằm tận dụng hiệu quả nguồn năng lượng cơ học do các hoạt động diễn ra tại chính phố đi bộ để chuyển hóa thành điện năng.

Em Phạm Sơn Bình, Trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: Thông qua các tài liệu khoa học, chúng em được biết vào năm 2012, máy phát điện ma sát nano đã được phát minh. Cụ thể, máy phát điện ma sát nano là thiết bị có thể chuyển đổi năng lượng cơ học quanh con người như chạy bộ, chơi thể thao, đi lại, vận động, thể dục buổi sáng... thành điện năng dựa trên hiệu ứng ma sát điện và cảm ứng tĩnh điện. Chúng em nhận thấy tại phố đi bộ Kỳ Lừa, thành phố Lạng Sơn mỗi dịp cuối tuần đều có rất nhiều người đến tham gia các hoạt động văn hóa, văn nghệ, mua sắm, nếu tận dụng nguồn năng lượng từ những bước chân của người đi bộ thì có thể tạo ra dòng điện cung cấp cho các bóng đèn trang trí, thắp sáng trong khu vực này. Chính vì vậy, chúng em đã đề xuất với thầy giáo nghiên cứu, chế tạo mô hình hệ thống phát điện ma sát đơn giản (từ tháng 7 đến tháng 11/2022).

Nguyên tắc hoạt động, vận hành của sản phẩm dựa trên cơ sở khoa học về máy phát điện ma sát nano. Vật liệu chế tạo mô hình hệ thống phát điện ma sát gồm các tấm gỗ có kích thước 10x10cm; băng dính đồng, băng dính chịu nhiệt; dây dẫn điện, bảng phân phối điện board, đi ốt phát quang LED…

Thầy Nguyễn Minh Tú, giáo viên hướng dẫn cho biết: "Mô hình hệ thống phát điện ma sát đơn giản" có ưu điểm là có thể chuyển đổi một cách hiệu quả các nguồn năng lượng cơ học lãng phí quanh người thành điện năng; chi phí thấp, hiệu năng cao, chế tạo đơn giản.

Khi khảo sát, đo đạc hệ số đầu ra của hệ thống phát điện (điện áp hở mạch, dòng điện) có độ bền, hoạt động ổn định khi có lực bên ngoài tác động.

Theo nhóm nghiên cứu, việc tạo ra “Mô hình hệ thống phát điện ma sát đơn giản”, ngoài việc định hướng ứng dụng trang trí, mô hình còn tận dụng được một cách hiệu quả nguồn năng lượng cơ học do các hoạt động diễn ra tại chính phố đi bộ để chuyển hóa thành điện năng, là nguồn năng lượng thân thiện với môi trường, giúp giảm khí thải nhà kính. Bởi vậy, khi tăng quy mô thiết bị và lắp đặt tại những khu vực có nhiều người đi lại như phố đi bộ Kỳ Lừa, thành phố Lạng Sơn có thể góp phần tiết kiệm năng lượng. Với ý nghĩa thiết thực mà “Mô hình hệ thống phát điện ma sát đơn giản” mang lại, Ban giám khảo Cuộc thi Sáng tạo dành cho Thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Lạng Sơn lần thứ 15 năm 2023 đã trao giải nhì cho nhóm nghiên cứu.