MIT và Lamborghini mới đây đã nộp bằng sáng chế chung cho một vật liệu sẽ đóng vai trò là cơ sở công nghệ cho một thế hệ siêu tụ điện mới.

Công nghệ pin (và tụ điện) ngày nay đơn giản là không làm được các siêu xe, Maurizio Reggiani, giám đốc kỹ thuật tại Lamborghini nhấn mạnh. Pin quá nặng, quá cồng kềnh - những kẻ thù của hiệu suất cao - và không thể hoạt động cường độ cao trong thời gian dài. Sau một hoặc hai vòng trên đường đua với tốc độ đạt 160 dặm/giờ, nơi liên tục cần tăng tốc nhanh và phanh gấp lặp lại nhiều lần, pin bắt đầu xuống cấp.
Lamborghini đã làm việc với các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) từ cuối năm 2017 về hai giải pháp khả thi. Một là giải pháp lưu trữ năng lượng hoàn toàn khác: một siêu tụ điện. Hai là dạng pin mới được làm từ carbon và đồng thời đóng vai trò là một số bộ phận bên trong thân xe, hạn chế kích thước hoặc trọng lượng pin.
Ưu điểm chính của siêu tụ điện là với cùng một trọng lượng chúng có thể mang lại sức mạnh lớn hơn so với pin - mà không làm nóng hoặc xuống cấp pin. Những chiếc siêu xe, cần sự bùng nổ của sức mạnh và tốc độ, nếu muốn chạy bằng điện cần công nghệ này.
"Một siêu tụ điện có cùng công suất nhẹ hơn ba lần so với pin lithium-ion thông thường," Reggiani giải thích. "Điều này rất quan trọng bởi vì, về bao bì và về trọng lượng, nó mang lại lợi thế lớn cho một chiếc siêu xe thể thao."
"Anh ta thật mơ mộng, và tôi nói 'được, hãy mơ cùng nhau’," GS Mircea Dincă của MIT nhớ lại cuộc gặp đầu tiên với Lamborghini vào tháng 2/2017. Hai năm sau, nhóm đang tổ chức lễ kỷ niệm chiến thắng đầu tiên: nộp một bằng sáng chế chung.
Vật liệu được cấp bằng sáng chế mới được tổng hợp bởi phòng thí nghiệm của Dincă, thuộc Khoa Hóa học, với sự hỗ trợ của Phòng Phát triển của Automobili Lamborghini, và sẽ đóng vai trò là cơ sở công nghệ cho một thế hệ siêu tụ điện mới. Bằng cách tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với điện tích trong tương quan với khối lượng và thể tích, bằng sáng chế hứa hẹn sẽ tăng mật độ năng lượng lên tới 100 phần trăm khi so sánh với công nghệ hiện có. Đây là một bước nhảy vọt, ngay cả khi so sánh với các siêu tụ điện tiên tiến của Lamborghini, và rộng hơn là một đột phá trong lĩnh vực thể thao mô tô hiệu suất cao.
Hợp tác thứ hai giữa Lamborghini với nhóm của GS A. John Hart thuộc Khoa Cơ khí MIT theo đuổi các nguyên tắc thiết kế mới cho các vật liệu pin hiệu suất cao có thể được tích hợp vào cấu trúc xe. Nhóm đang lên kế hoạch để đưa ra các nguyên mẫu đầu tiên trong năm tới. Cùng nhau, hai hướng hợp tác này là chìa khóa trong việc đáp ứng các mục tiêu hiệu suất mà Lamborghini đặt ra cho chiếc siêu xe chạy điện Terzo Millennio của mình - lần đầu được Lamborghini giới thiệu năm 2017.
"Nghiên cứu chung với MIT thể hiện đầy đủ các giá trị và xu hướng tương lai của chúng tôi: xe lai (chạy bằng cả điện và xăng) ngày càng được mong muốn và chắc chắn là cần thiết," Stefano Domenicali, chủ tịch và Giám đốc điều hành của Automobili Lamborghini, nói.
Serenella Sferza, đồng giám đốc Chương trình MIT-Italy, ca ngợi sự hợp tác giữa MIT - Ý - Lamborghini là một ví dụ hoàn hảo về nghiên cứu, đổi mới và mang đến những trải nghiệm có ý nghĩa cho sinh viên. Trong trường hợp này, sau khi kết nối Lamborghini với các giáo sư Dincă và Hart, Sferza cũng đã tuyển dụng sinh viên kỹ thuật cơ khí và sinh viên kỹ thuật hóa học và hóa học tham gia nghiên cứu tại Santa Agata Bolognese.
Hai bên cũng đang lên kế hoạch tạo thêm cơ hội nghiên cứu cho sinh viên cả trong và ngoài khuôn viên MIT. Song song với công việc trong phòng thí nghiệm, họ cân nhắc tổ chức một cuộc thi hackathon về xe thể thao.
Nguồn: Báo Khoa học và Phát triển