Cựu kỹ sư NASA Harold "Sonny" White tuyên bố nhóm của ông đã tạo ra nguồn điện "gần như vô tận" từ chân không lượng tử, với sản phẩm thương mại đầu tiên dự kiến ra mắt vào năm 2028. Tuyên bố này vấp phải sự hoài nghi từ cộng đồng khoa học, nhưng White khẳng định công nghệ dựa trên hiệu ứng Casimir đã được kiểm chứng.
Hiệu ứng Casimir và nguyên lý hoạt động của MicroSparc
Chân không lượng tử không phải là khoảng trống tuyệt đối. Ở cấp độ lượng tử, không gian chứa đầy các trường điện từ dao động và các hạt ảo liên tục sinh ra rồi biến mất. Khi đặt hai tấm kim loại dẫn điện song song cách nhau khoảng 100 nanomet, áp suất giữa chúng thấp hơn bên ngoài do một số bước sóng lượng tử không thể tồn tại trong khoảng hẹp đó. Sự chênh lệch áp suất tạo ra lực Casimir, kéo hai tấm lại gần nhau.
Trước đây, khi hai tấm chạm nhau, hệ thống ngừng hoạt động và cần năng lượng bên ngoài để tách chúng ra, khiến thiết bị Casimir hoạt động như pin. Nhóm của White đã giải quyết vấn đề này bằng cách cố định cả hai tấm lên đế cứng và đặt các trụ vi mô đóng vai trò ăng-ten dọc theo mặt phẳng giữa. Sự chênh lệch môi trường khiến các electron xuyên hầm lượng tử từ thành khoang sang trụ, với xác suất quay trở lại rất thấp, tạo ra dòng điện một chiều liên tục.
Thiết kế và hiệu suất của chip MicroSparc
MicroSparc là chip bán dẫn kích thước 5mm x 5mm, chứa hàng triệu khoang vi mô. Nhóm nghiên cứu đã chế tạo hàng trăm nguyên mẫu tại Đại học Texas A&M và MIT, kiểm tra trong buồng cách ly tần số vô tuyến. Kết quả đo được từ milivolt đến volt, dòng điện từ picoamp đến microamp. Mục tiêu cho chip thương mại đầu tiên là 1,5 volt và 25 microamp (40 microwatt), đủ cho cảm biến IoT, thiết bị đeo và cấy ghép y tế.
White cho biết có thể mở rộng quy mô bằng cách xếp chồng nhiều lớp chip hoặc ghép nhiều chip. Với chi phí khoảng 100 USD mỗi watt, một bộ tạo điện cỡ ổ bánh mì có thể cung cấp 12 kWh mỗi ngày, đủ cho xe điện. Nếu giảm xuống 10 USD mỗi watt, công nghệ này có thể cấp điện cho cả ngôi nhà. Đến năm 2028, người dùng có thể mua tùy chọn nâng cấp điện thoại với chip Casimir 0,5 watt, giúp thiết bị tự sạc sau 24 giờ sử dụng.
Phản ứng từ giới khoa học và kế hoạch thương mại hóa
Dù White tự tin, các nhà khoa học độc lập được The Debrief liên hệ đều từ chối bình luận công khai về MicroSparc. Casimir Inc. đang gọi vốn hạt giống để chuyển từ prototype sang sản xuất bán dẫn mở rộng, với mốc thương mại hóa đầu tiên vào năm 2028. White nhấn mạnh vật lý nền tảng không mới, chỉ có kỹ thuật chế tạo là đột phá. Liệu tuyên bố này có đứng vững trước kiểm chứng hay không, câu trả lời sẽ đến khi sản phẩm thực sự ra thị trường.
