به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، کوچک‌سازی مداوم وسایل الکترونیکی نیاز به بازنگری و طراحی مجدد دستگاه‌هایی دارد که انرژی آنها را تامین می‌کنند و نمونه جدیدی از این موضوع توسط دانشمندان دانشگاه فناوری "شمنیتس"(Chemnitz) واقع در آلمان توسعه یافته است که این فناوری را به قلمروی جدیدی برده است.

محققان با به کارگیری چیزی که به عنوان فرآیند خود مونتاژی با الهام از شیرینی رولت سوئیسی توصیف می‌شود، کوچکترین باتری جهان را تولید کرده‌اند که به گفته آنها می‌تواند در انرژی دادن به حسگرهای کوچک در بدن انسان به همراه بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده شود.

این راه حل پیشگامانه ذخیره انرژی از طریق آنچه به عنوان فرآیند رولت سوئیسی شناخته می‌شود، با الهام از کیک‌های رولت استوانه‌ای و اسفنجی ساخته شده است. اما دانشمندان به جای استفاده از شکر و آرد، جمع‌کننده‌های جریان و نوارهای الکترود ساخته شده از مواد پلیمری، فلزی و دی‌الکتریک را بر روی سطح کششی آن تعبیه کرده‌اند.

با باز شدن این لایه‌ها، فشار آزاد می‌شود و مواد به عقب باز می‌گردند و به دور یکدیگر می‌پیچند و همان شکل کیک رولت را به خود می‌گیرند تا یک «ریزباتری استوانه‌ای به خود پیچیده» ایجاد شود.

اندازه این دستگاه کوچکتر از یک میلی‌متر مربع و به اندازه یک دانه گرد و غبار است و حداقل چگالی انرژی آن ۱۰۰ میکرووات‌ساعت بر سانتی‌متر مربع است.

به گفته محققان، این ویژگی‌ها این باتری را برای ادغام در تراشه‌های کوچک با مدارهای الکتریکی مناسب می‌سازد که می‌تواند شکل حسگرهای زیست سازگار در بدن انسان را به خود بگیرد. از این باتری می‌توان در دستگاه‌هایی نظیر ردیاب سطح اکسیژن در بافت‌های عمیق و نظارت بر بهبودی پس از جراحی گرفته تا مراقبت از اندام‌های حیاتی استفاده کرد.

اما بسیاری از این نوع حسگرها برای تولید الکتریسیته به روش‌های تبدیل ارتعاشات مکانیکی به انرژی، یا دریافت گرما تکیه می‌کنند. اما این رویکرد در همه حالات، مانند داخل بدن انسان کار نخواهد کرد. دانشمندان این ریزباتری قابل شارژ خود را که به گفته آنها می‌تواند انرژی کوچکترین تراشه‌های رایانه‌ای جهان را برای حدود ۱۰ ساعت تامین کند، به عنوان راه حلی برای این مشکل می‌دانند.

از دیگر کاربردهای احتمالی این ریزباتری می‌توان به سیستم‌های رباتیک و الکترونیکی فوق‌العاده منعطف اشاره کرد.

پروفسور "الیور اشمیت" که رهبری این تحقیق را بر عهده داشت، می‌گوید: هنوز پتانسیل بهینه‌سازی زیادی برای این فناوری وجود دارد و ما می‌توانیم در آینده منتظر ریزباتری‌های بسیار قوی‌تری باشیم.

این تحقیق در مجله Advanced Energy Materials منتشر شده است.

انتهای پیام