Nhà khoa học Việt tạo bước đột phá với vỏ điện thoại sinh học, biến smartphone cũ thành công cụ bảo vệ môi trường
Trong bối cảnh nhu cầu quan sát và bảo vệ thiên nhiên ngày càng cấp thiết, việc ứng dụng công nghệ bền vững trở thành mục tiêu hàng đầu. Đây chính là động lực thúc đẩy nghiên cứu mới của Nguyễn Văn Phúc, Giám đốc Phòng thí nghiệm Hệ thống không dây và cảm biến tại Đại học Massachusetts, Mỹ. Công trình do ông dẫn đầu vừa nhận được khoản tài trợ 600.000 USD từ Quỹ Khoa học quốc gia Mỹ, hứa hẹn mang lại giải pháp sáng tạo cho vấn đề rác thải điện tử và giám sát môi trường.
Ý tưởng tái chế smartphone cũ: Từ rác thải thành công cụ hữu ích
Chia sẻ với báo chí, ông Phúc nhấn mạnh mục tiêu của nhóm là giảm thiểu tác động môi trường từ điện thoại thông minh - thiết bị phổ biến nhưng nhanh chóng trở thành gánh nặng khi bị thải loại. "Chúng tôi tái sử dụng những gì người ta vứt bỏ và đảm bảo trong vòng đời tiếp theo, thiết bị đó không gây hại cho môi trường", ông cho biết. Theo thống kê, người dùng trung bình thay điện thoại sau mỗi 2-3 năm, tạo ra lượng rác thải công nghệ khổng lồ. Tuy nhiên, ngay cả một chiếc điện thoại cũ với camera mạnh mẽ hơn nhiều camera giám sát hiện nay lại có giá thành thấp hơn khoảng 4 lần.
Chiếc vỏ thông minh: Kết hợp năng lượng tái tạo và vật liệu phân hủy sinh học
Để giải quyết thách thức này, nhóm nghiên cứu đề xuất một hệ thống máy tính không dùng pin, thay vào đó sử dụng mảng tụ điện thu năng lượng mặt trời và gió tích hợp trong vỏ điện thoại. Đáng chú ý, cả mảng tụ điện và vỏ đều có thể làm từ vật liệu phân hủy sinh học. "Những gì chúng tôi phát triển về cơ bản là vỏ điện thoại, kết nối với tấm pin mặt trời và bộ thu năng lượng gió. Toàn bộ vật liệu có thể phân hủy, nên sau khi sử dụng, nó sẽ tan vào môi trường", ông Phúc giải thích. Công nghệ này không chỉ tận dụng nguồn năng lượng sạch mà còn đảm bảo tính bền vững từ khâu sản xuất đến tiêu hủy.
Thách thức và cơ hội trong việc sử dụng năng lượng tái tạo
Một trong những khó khăn lớn khi áp dụng mảng tụ điện và năng lượng tái tạo là nguồn điện không ổn định như pin truyền thống. "Năng lượng trong tụ điện rất nhỏ, đòi hỏi công nghệ điện toán phải cực kỳ hiệu quả. Đây là thách thức khó trong khoa học máy tính, nhưng cũng là cơ hội để chúng tôi phát minh điều mới", ông chia sẻ. Để vượt qua trở ngại này, nhóm dự định tích hợp chiến lược điện toán nhận thức năng lượng, cho phép thiết bị tận dụng trí tuệ nhân tạo ngay cả khi nguồn điện không ổn định, chẳng hạn trong điều kiện thiếu nắng hoặc gió.
Hợp tác quốc tế và triển khai thực tế
Công nghệ mới sẽ được đánh giá và triển khai thông qua hợp tác với hai đối tác quan trọng:
- Mạng lưới PhenoCam do Đại học Bắc Arizona sáng lập, chuyên theo dõi tác động biến đổi khí hậu trên cây cối. Giáo sư Andrew Richardson, người đứng đầu mạng lưới, bày tỏ sự phấn khởi: "Camera hiện tại có giá 750 USD mỗi chiếc, trong khi điện thoại tái chế chỉ tốn 50 USD. Bằng cách tái sử dụng điện thoại cũ, chúng tôi giảm rác thải điện tử và ứng dụng công nghệ theo cách hoàn toàn mới".
- Mạng lưới GaugeCam do Đại học Nebraska-Lincoln phát triển, thực hiện giám sát tương tự đối với các con sông.
Ông Phúc tỏ ra lạc quan về khả năng triển khai nhanh chóng và mở rộng quy mô của công nghệ này. Đáng chú ý, nghiên cứu còn có sự tham gia của các sinh viên Việt Nam tại Đại học Massachusetts như Đặng Khánh Linh, Nghiêm Ngọc Đức và Nguyễn Minh Tuấn.
Hành trình nghiên cứu và đam mê chia sẻ kiến thức
Sau khi tốt nghiệp Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM năm 2010, ông Phúc tiếp tục học thạc sĩ tại Hàn Quốc và tiến sĩ tại Mỹ. Ông từng làm việc tại Đại học Texas trước khi trở thành giáo sư tại Đại học Massachusetts, nơi ông thành lập Phòng thí nghiệm Hệ thống Không dây và Cảm biến. Nghiên cứu của ông tập trung vào các lĩnh vực như điện toán di động, mạng không dây và internet vật dụng y tế, với mục tiêu cải thiện chăm sóc sức khỏe một cách sáng tạo.
Dự án này không chỉ thể hiện tinh thần đổi mới trong khoa học mà còn góp phần quan trọng vào nỗ lực bảo vệ môi trường toàn cầu, kết hợp giữa công nghệ tiên tiến và phát triển bền vững.
