Αμερικανοί επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις δημιούργησαν τη μικρότερη μπαταρία. Πρόκειται για μια ορθογώνια πλάκα, κάθε πλευρά της οποίας έχει πάχος 2 χιλιοστά. Η ενεργειακή της χωρητικότητα επαρκεί για να τροφοδοτήσει ένα μικροσκοπικό μικροτσίπ.
Ήταν δυνατή η παραγωγή μιας μικρής μπαταρίας χρησιμοποιώντας τεχνολογίες όπως:
- 2D φωτολιθογραφία.
- Τρισδιάστατη ολογραφική λιθογραφία.
Χρησιμοποιώντας αυτές τις δύο τεχνολογίες, οι ερευνητές μπόρεσαν να αυξήσουν την επιφάνεια των ηλεκτροδίων και να βελτιστοποιήσουν την τοποθέτησή τους.
Για να δοκιμαστεί η μικρότερη μπαταρία, κατασκευάστηκε ένα πρωτόγονο ηλεκτρικό κύκλωμα. Αποτελούνταν από ένα κόκκινο LED και μια μπαταρία. Η λάμπα διήρκεσε 10 ολόκληρα δευτερόλεπτα μετά από 200 κύκλους επαναφόρτισης. ικανότηταάρχισε να αποτελεί το 88% του αρχικού. Αυτό είναι ένα πολύ καλό αποτέλεσμα.
Πού μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια τέτοια μπαταρία;
Μια παρόμοια εφεύρεση μπορεί να εφαρμοστεί σε ραδιοεξοπλισμό. Για παράδειγμα:
- Εμφυτεύματα.
- Μηχανισμοί κίνησης.
- Ασύρματοι αισθητήρες.
Άλλοι επιστήμονες από τις Ηνωμένες Πολιτείες Έχουμε εργαστεί σκληρά για να κατασκευάσουμε μια ακόμη μικρότερη μικροσκοπική κυψέλη ισχύος. Η άνοδος οξειδίου του κασσιτέρου έχει μήκος 100 νανόμετρα και πλάτος 10 νανόμετρα. Η κάθοδος λιθίου έχει μήκος λίγο κάτω από 3 mm και στεγάζεται σε υγρό ηλεκτρολύτη με ιονισμό.
Τα κύρια πλεονεκτήματα αυτής της μπαταρίας:
- Συμπαγές.
- Ευκολία.
- Καλή αποτελεσματικότητα με δυνατότητα βελτίωσης.
Στο μέλλον, οι επιστήμονες σχεδιάζουν να δημιουργήσουν μια μπαταρία στο μέγεθος ενός νανοσωματιδίου.
Εκτός από αυτές τις δύο μικρές μπαταρίες, υπάρχει μια άλλη εξέλιξη από έναν Αμερικανό αναπληρωτή καθηγητή ονόματι Jae Kwon. Αυτή είναι στοιχείο πυρηνικής ενέργειαςκαι βασίζεται στη διάσπαση ενός ραδιενεργού ισοτόπου. Αυτή η πηγή ενέργειας έχει περίπου το μέγεθος ενός μικρού νομίσματος. Η χρήση αυτής της πηγής ενέργειας είναι απολύτως ασφαλής.
Ο αγωγός σε αυτή την εξέλιξη βρίσκεται σε υγρή κατάσταση. Ως αποτέλεσμα, το εσωτερικό πλέγμα δεν καταστρέφεται από την ακτινοβολία.
Στο εγγύς μέλλον, οι ερευνητές θα αναβαθμίσουν αυτήν την πηγή ενέργειας, αυξάνοντας την απόδοσή της και μειώνοντας το μέγεθός της. Σχεδιάζουν επίσης να τη δοκιμάσουν με άλλα υλικά.
Σύντομα, τέτοιες μπαταρίες θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε τηλέφωνα, φορητούς υπολογιστές, συσκευές αναπαραγωγής MP3 και άλλες φορητές συσκευές.
Ακόμα και η πιο μικρή μπαταρία μπορεί να διαρκέσει αρκετές εκατοντάδες χρόνια!
Αρχή λειτουργίας
Είναι παρόμοιο με ένα ηλιακό πάνελ. Το ραδιενεργό αέριο ή τρίτιο εκπέμπει ένα ρεύμα ηλεκτρονίων, τα οποία συλλαμβάνονται σε μια πλακέτα πυριτίου και στη συνέχεια μεταφέρονται σε ηλεκτρόδια.
Ο χρόνος αποσύνθεσης μιας ραδιενεργού ουσίας είναι 12,5 χρόνια. Αυτό σημαίνει ότι θα μπορούσαμε να λειτουργήσουμε χωρίς μπαταρίες για όλο αυτό το χρονικό διάστημα!
Οι επιστήμονες έπρεπε να υποστούν πολυάριθμες αποτυχίες πριν τα καταφέρουν. Η σύλληψη της δέσμης ηλεκτρονίων ήταν εξαιρετικά δύσκολη. Για να το πετύχουν αυτό, έπρεπε να δημιουργήσουν μια παγίδα πυριτίου σε σχήμα μη επίπεδου τρισδιάστατου σγουρού βραχίονα. Αυτό επέτρεπε στα ηλεκτρόνια να πετάξουν σε κοιλότητες ή ειδικές αυλακώσεις. Αυτές οι αυλακώσεις έχουν βάθος 40 μικρά και μέγεθος έως 1 μικρό. Αυτό επιτρέπει τη συλλογή διασκορπισμένων δεσμών ηλεκτρονίων με μεγάλο αριθμό αυλακώσεων.
Έτσι, η μικρότερη μπαταρία έχει δημιουργηθεί από διάφορους ερευνητές! Και στο εγγύς μέλλον, θα γίνει διαθέσιμη στον μέσο χρήστη!
