W maleńkich komputerach po prostu nie ma miejsca na konwencjonalne baterie. Te muszą wykorzystywać ogniwa ultradźwiękowe lub słoneczne, by pozyskiwać energię z wibracji lub światła słonecznego. Zatem, nie są w stanie działać w miejscach bez stałego zasilania lub tam gdzie jest ciemno, na przykład wewnątrz ludzkiego ciała. Dlatego też naukowcy z Europy, a dokładniej mówiąz z Niemiec, zaproponowali nową alternatywę.
Wspomniani badacze stworzyli baterię składającą się z cieniutkich mikrowarstw, niczym origami. Jest ona na razie tylko prototypem, ale możliwości przez nią oferowane są obiecujące.
Baterie (prawie) jak w Teslach
Pełnowymiarowe baterie komputerowe bazują zwykle na „mokrej chemii”. Innymi słowy, składają się z metalowych elementów przewodzących prąd, wchodzących w kontakt z ciekłymi elektrolitami, by spowodować przepływ energii. Tymczasem baterie, które mają obsługiwać czipy poniżej pewnej określonej skali, nie mogą wykorzystywać płynnych elektrolitów.
W związku z powyższym wynalazcy nowej mikrobaterii umieścili między dwoma mikroczipami, pokrytymi bardzo cienką warstwą elektrod, elektrolit stały. Problem w tym, że stały elektrolit nie jest tak wydajny jak elektrolity ciekłe. Dlatego tworząc mikrobaterię uczeni inspirowali się origami. Zwijając płaski stos akumulatorów niczym roladę, naukowcy zdołali zmieścić znacznie więcej elektrolitu w ciasnej przestrzeni. Co ciekawe, na podobnej koncepcji bazują akumulatory wykorzystywane w samochodach Tesli.
Inteligentne rozwiązanie problemu
W skali milimetra sześciennego niezwykle trudno jest zwinąć cienkie i kruche materiały do wymienionego kształtu pod wpływem ciśnienia zewnętrznego. Na szczęście, istnieje sposób na to, by te zwinęły się samodzielnie, wykorzystując technikę „mikro-origami”. Wystarczy rozciągnąć materiał i nagle zwolnić napięcie i voila – mamy rulon. Tego sposobu użyli uczeni.
Z pomocą powyższej metody naukowcy zdołali zwinąć prototypową mikrobaterię do rozmiaru zaledwie 0,04 milimetra kwadratowego. W ten sposób zapewniono jej pojemność osiem razy większą niż pojemność płaskiej baterii o podobnych rozmiarach.
Co istotne, twórcy wynalazku twierdzą, że ten można ładować. Poza tym, powinien on być w stanie zasilać najmniejsze komputery, jakie dotąd wynaleziono, i to przez około 10 godzin. Niemniej, naukowcy chcą ją jeszcze ulepszyć.
Źródło: TU Chemnitz, fot. tyt. TU Chemnitz/Leibniz IFW Dresden