Най-малката батерия в света се сглобява като швейцарска торта

Сподели

Продължаващото миниатюризиране на електрониката изисква непрекъснато преосмисляне на устройствата, които ги захранват, а нов пример от учени от Технологичния университет в Кемниц пренесе тази технология в малка нова територия. Чрез внедряването на това, което е описано като процес на самосглобяване, вдъхновен от швейцарски ролки, изследователите са произвели най-малката батерия в света, която според тях може да намери приложение за захранване на малки сензори в човешкото тяло, наред с други приложения.

Революционното решение за съхранение на енергия е създадено чрез така наречения процес Swiss Roll, вдъхновен от пандишпавидните цилиндрични торти, навити с дебели слоеве сладко вътре. Но вместо да се обърнат към захарта и брашното, учените наслоиха токови колектори и електродни ленти, изработени от полимерни, метални и диелектрични материали върху опъната повърхност на вафлата.

Отлепването на тези отделни слоеве вижда как напрежението се освобождава и материалите се щракват обратно, навивайки се един около друг, за да придобият същата архитектура като швейцарска ролкова торта, за да създадат „микробатерия с цилиндър със самонавиване“. Това устройство е по-малко от един квадратен милиметър в диаметър и около размера на прахово зърно, с минимална енергийна плътност от 100 микроватчаса на квадратен сантиметър.

Учените са произвели най-малката батерия в света, по-малка от зрънце сол

TU Chemnitz/Leibniz IFW Дрезден

Тези атрибути правят батерията подходяща за евентуално интегриране в малки чипове с електрически вериги, според изследователите, които могат да приемат формата на биосъвместими сензори в човешкото тяло. Видяхме как тези видове устройства могат да се използват за всичко – от проследяване на нивата на кислород в дълбоките тъкани и наблюдение на възстановяването от операции до следене на жизненоважни органи.

Но много от тези видове сензори разчитат на методи за събиране на реколтата за генериране на електричество, например превръщане на механичните вибрации в енергия или улавяне на топлина за същата цел. Но това няма да работи във всички сценарии, като например в човешкото тяло. Учените виждат своя тип акумулаторна микробатерия, която според тях може да захранва най-малките компютърни чипове в света за около 10 часа, като решение на този проблем. Други възможни приложения включват роботизирани системи и свръхгъвкава електроника.

„Все още има огромен потенциал за оптимизиране на тази технология и можем да очакваме много по-силни микробатерии в бъдеще“, каза професор Оливър Шмид, който ръководи изследването.

Изследването е публикувано в списанието Усъвършенствани енергийни материали.

Източник: Chemnitz University of Technology чрез Алфа Галилео



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели