کوچکترین باتری جهان به اندازه یک دانه غبار!

محققان دانشگاه فناوری کمنیتس آلمان کوچکترین باتری جهان را به عنوان یک نمونه اولیه کاربردی ارائه کرده اند؛ این باتری"عملکرد ذخیره انرژی تشویقی در مقیاس کمتر از میلی متر مربع" را نشان می‌دهد.

اندازه‌ی این باتری قابل شارژ به کوچکی یک گرد و غبار است که میتواند کوچکترین تراشه‌های کامپیوتری جهان را به مدت تقریبا ده ساعت تغذیه کند. این باتری در دستگاه‌های میکروالکترونیکی کوچکی مانند حسگر‌های زیست سازگار و ایمپلنت‌های پزشکی کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تا به امروز میکروباتری‌ها یا قدرت بسیار کم تولید می‌کردند، یا محدودیت‌هایی در مورد محیط استفاده داشتند و یا به اندازه کافی کوچک نبودند، اما باتری‌های جدید می‌تواند این کاستی‌ها را برطرف کند. نسل فعلی میکروباتری‌ها با قرارگیری فیلم‌ها بر روی یک تراشه ایجاد می‌شد، این امر باعث می‌شد پیش از اینکه سطح ذخیره‌سازی انرژی خیلی کم شود، محدودیت‌هایی در کوچک شدن آن‌ها وجود داشته باشد. برای حل این مشکل سیستم جدید شامل پیچیدن نوار‌هایی از همان فیلم‌های مورد استفاده در میکرو باتری‌های فعلی می‌باشد که می‌توان آن‌ها را آزاد کرد و دوباره کویل کرد تا کشش کافی برای تامین انرژی یک کامپیوتر کوچک تولید و آزاد شود.

این تیم آلمانی هدف خود را ایجاد باتری قابل شارژی تعیین کرد که می‌توانند تا ۱۰۰ میکرووات انرژی در هر سانتی متر مربع را در خود نگه دارند. این مقدار انرژی مقدار مناسبی برای اکثر استفاده‌های کامپیوتری میکروسکوپی (از جمله اندازه گیری دمای هوای محیط) می‌باشد. این تیم تحقیقاتی برای دستیابی به تکنولوژی باتری‌های جدید از همان فرآیندی استفاده کردند که توسط تسلا برای تولید باتری خودرو‌های الکترونیکی در مقیاس بزرگ استفاده می‌شد. روش "Swiss-roll" یا "micro origami" برای ایجاد محصولی سازگار با فناوری‌های تولید تراشه‌های موجود استفاده می‌شود و قادر به تولید خروجی بالا خواهد بود.

اندازه این باتری‌ها کمتر از یک میلی‌متر مربع با حداقل چگالی انرژی ۱۰۰ میکرووات ساعت بر سانتی‌متر مربع است، اما با این وجود هنوز هم می‌توان آن ها را روی یک تراشه ادغام کرد. پروفسور الیور اشمیت، یکی از نویسندگان این مقاله می‌گوید:" پتانسیل بهینه سازی عظیمی برای این فناوری وجود دارد و ما می‌توانیم در آینده انتظار باتری‌های بسیار قوی تری را داشته باشیم."

بدیهی است که این فناوری با در نظر گرفتن گوشی‌های هوشمند توسعه نیافته است و رویاپردازی درخصوص آیفون بعدی باتری‌های به این کوچکی کار دشواری است. با این حال، محققان امیدوارند که بتوانند با بکارگیری این باتری‌ها در میکرو نانوحسگر‌ها و حوزه‌هایی مانند اینترنت اشیا، ایمپلنت‌های پزشکی کوچک، سیستم‌های میکرورباتیک و الکترونیک جهان را شگفت زده کنند.

فرارو