Не так давно компьютеры занимали целые комнаты. Учитывая это, трудно поверить, насколько маленькие электронные системы и устройства сегодня созданы. Их дальнейшее развитие и миниатюризация, однако, сдерживается одним вопросом – вопросом электропитания.
В крошечных компьютерах просто нет места для обычных батарей. Они должны использовать ультразвуковые или солнечные элементы для получения энергии от вибрации или солнечного света. Таким образом, они не могут работать в местах без постоянного источника питания или в темноте, например, внутри человеческого тела. Поэтому ученые из Европы, а точнее из Германии предложили новую альтернативу.
Исследователи создали батарею, состоящую из тонких микрослоев, наподобие оригами. Пока это только прототип, но возможности, которые он предлагает, многообещающи.
Батарейки (почти) как в Тесла
Обычно полноразмерные компьютерные батареи основаны на «мокрой химии». Другими словами, они состоят из электропроводящих металлических частей, которые вступают в контакт с жидкими электролитами, вызывая поток энергии. Между тем, батареи, предназначенные для работы с чипами ниже определенного размера, не могут использовать жидкие электролиты.
Поэтому изобретатели новой микробатареи поместили твердый электролит между двумя микросхемами, покрытыми очень тонким слоем электродов. Проблема в том, что твердые электролиты не так эффективны, как жидкие электролиты. Поэтому при создании микробатарейки ученые вдохновлялись оригами. Свернув плоскую батарею как рулон, ученым удалось разместить гораздо больше электролита в ограниченном пространстве. Интересно, что батареи, используемые в автомобилях Tesla, основаны на аналогичной концепции.
В масштабе кубического миллиметра чрезвычайно трудно свернуть тонкие и хрупкие материалы в указанную форму под действием внешнего давления. К счастью, есть способ свернуть их самостоятельно, используя технику «микро-оригами». Достаточно растянуть материал и резко снять натяжение и вуаля — у нас рулон. Этим методом воспользовались ученые.
Используя описанный выше метод, ученые смогли сжать прототип микробатарейки до размера всего 0,04 квадратных миллиметра. Таким образом, его емкость в восемь раз больше, чем у плоской батареи аналогичного размера.
Важно отметить, что изобретатели утверждают, что он перезаряжаемый. Кроме того, он должен обеспечивать питанием самые маленькие из когда-либо изобретенных компьютеров в течение примерно 10 часов.
