Mẫu điện cực làm từ bánh mì - Ảnh: LIZ PALMER
Những mẩu bánh mì cũ có thể được biến đổi thành điện cực có hình dạng chính xác chỉ bằng nước và nhiệt. Công nghệ này không những giúp thay thế điện cực kim loại, còn góp phần giảm thiểu hàng trăm tấn bánh mì bị lãng phí mỗi ngày.
"Bánh mì chứa nhiều thành phần khác nhau như tinh bột, protein và nước", David Bujdos - nhà nghiên cứu tại Đại học Pennsylvania (Mỹ) - giải thích. "Nếu nung nó ở nhiệt độ rất cao trong môi trường không có oxy, ta sẽ thu được khung carbon từ những thành phần này".
Chất liệu carbon còn lại sau quá trình này có khả năng dẫn điện tốt. Tuy nhiên, các phương pháp trước đây không cho phép kiểm soát hình dạng của điện cực carbon khi nung, khiến tính ứng dụng thực tế bị hạn chế.
Theo Bujdos, kỹ thuật cũ bị ràng buộc bởi hình dạng ban đầu của lát bánh mì, làm giảm sự linh hoạt trong thiết kế.
Nhằm khắc phục hạn chế này, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều quy trình khác nhau để biến bánh mì thành carbon mà vẫn giữ nguyên hình dạng điện cực.
Trong một thử nghiệm, họ sử dụng khuôn in 3D để dập các lát bánh mì thành hình zig-zag trước khi nung. Trong một phương pháp khác, họ nghiền bánh mì thành hạt nhỏ, trộn với nước để tạo hỗn hợp dẻo, sau đó ép hỗn hợp này vào khuôn in 3D trước khi nung.
Tất cả thử nghiệm đều sử dụng bánh mì nguyên cám.
Tạo hình điện cực làm từ bánh mì trước khi được đem vào... lò nướng - Ảnh: LIZ PALMER
Kết quả cho thấy cả hai phương pháp đều giúp điện cực giữ nguyên hình dạng zig-zag sau khi nung, nhưng phương pháp nghiền bánh mì tạo ra cấu trúc đặc và bền hơn.
Hình dạng zig-zag không mang chức năng cụ thể nhưng được chọn để chứng minh khả năng kiểm soát hình dạng điện cực.
"Chúng tôi có thể điều chỉnh hình dạng chính xác hơn. Bước tiếp theo là tìm hiểu xem có thể xây dựng loại mạch điện nào với công nghệ này", Bujdos cho biết.
Trước đó, nhóm nghiên cứu từng sử dụng điện cực làm từ bánh mì để khử muối trong nước.
Tuy nhiên, Bujdos cho rằng khả năng kiểm soát hình dạng tốt hơn có thể mở ra nhiều ứng dụng khác, từ sản xuất nhiên liệu hydro đến thay thế dây đồng bằng dây dẫn carbon từ bánh mì.
Dù vậy, việc tự làm điện cực tại nhà từ những mẩu bánh mì bỏ đi không phải là điều dễ dàng. Quá trình này đòi hỏi nhiệt độ lên tới 800°C trong môi trường không có oxy, yêu cầu một lò nung chuyên dụng, vượt xa điều kiện nấu nướng thông thường.
