Contents ...
udn網路城邦
長 型 廚房 設計,科學家揭曉,在世界上最小的電腦中擺入很是小的電池
2022/03/21 10:10
瀏覽12
迴響0
推薦0
引用0
廚房收納

研究作者們說這個圓筒很像用於大型電池當中的標準瑞士捲結構,包羅了最少兩層集極(collector)層、一層陰極薄膜、一層陽極薄膜、以及一層電解質薄膜,所有都捲在一起。

參考資料:

  • 但是,特定尺寸的晶片式電池沒舉措支撐撐液態電解質。宜家 廚房 設計

    全尺寸電腦電池通常是根據「濕化學」,這是指說,會導電的金屬箔會與液態的電解質接觸來產生能量。」

    研究作者寫說:「我們有焦急迫需求,來為毫米及次毫米尺寸領域,研發高效能電池,因為這類的儲能系統會加速真正自立的微系統的研發。

    廚具這項手藝運作起來蠻像將百頁窗捲起來。本色上,就像締造了百頁窗的橫桿一樣。在晶片上,研究人員能夠藉由固定薄材料的一側,來實現這個動作。隨著這個綿力料被拉下來,就可以釋放機械張力,而全部器材就會彈起來並捲成一個圓筒狀。

    這個方法被稱作「微摺紙」(micro-origami)。

    在 1 立方毫米的規模下,要透過外部壓力將又薄又脆的材料捲成這類型的外形,這長短常艱巨的。很幸運地,有另一個方式可以或許讓材料本身折疊起來。

  • 更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網站 http://www.tomorrowsci.com

    最終,研究團隊可以或許將一微電池的原型捲起來,面積只佔 0.04 平方毫米,並且比起類似巨細的扁平電池,這顆捲起來的電池所殺青的能力是扁平電池的 8 倍。

    Li, Y. et al., (2022, February 9). On-Chip Batteries for Dust-Sized Computers. Advanced Energy Materials. doi.org/10.1002/aenm.202103641

    但是,這個固態電解質其實不如使用液態電解質般一樣有效率,是以這時候就引進了折疊的概念。

    因此,這個新微電池的發現家們,在兩片塗有超薄電極膜(正極負極各一)的微晶片中,擠進固態電解質。

    初始研究結果

    1. Cassella, C., (2022, March 1). Scientists Unveil Extremely Small Battery for the Smallest Computers in The World. ScienceAlert

      客廳 廚房 設計

      藉由將平的電池堆捲成「瑞士捲圓柱」,科學家們就能將很多表面積擠進狹窄的空間內。

      這現實上就是特斯拉電動車內的圓柱電池運作的方式。即便是在一粒米旁邊,這些微米大小的晶片堆仍看起來無窮小。

      細小世界

      但是,科學家已證實,要將電腦電池縮小以符合電腦尺寸,這更加堅苦。

      在沒有那麼長遠前的曩昔時有段時候,電腦還很大,會佔據整個房間。而本日,有一些處置器甚至可以到跟幾粒塵埃一樣的小。

      手藝改進

      這個電池設計不但是可以反複充電的,研究人員還說,目前這個電池可以提供我們的電腦最少 10 小時的電力。不外,依然有許多必須完成的研究。

    這有其錯誤謬誤,因為若是沒有延續的電源供給,電腦就沒法運轉。另外,它也無法像人體一樣在暗處也能工作。

    由於幾近沒有存放空間,最小的電腦須仰賴超音波電池或太陽能電池,持續透過振動或太陽能,來替微電池充電。這種電池今朝為止只是原型,但是初步的成績是很振奮人心的。

    因此,有些在歐洲的科學家就提出了一個替換佈局:如折紙般地,將微細的層折疊起來的微電池。

    德國開姆尼茨工業大學(Chemnitz University of Technology)的物理學家奧利佛·施密特傳授(Oliver Schmidt)說:「關於這項科技,依然具有偉大的優化可能,而在未來,我們可以預期更壯大的微電池。

    圖片來曆:https://www.sciencealert.com/we-finally-have-batteries-than-can-power-the-smallest-computers-in-the-world(圖:Zhu et al., Advanced Energy Materials, 2022)



    本文引用自: https://tw.news.yahoo.com/%E7%A7%91%E5%AD%B8%E5%AE%B6%E6%8F%AD%E6%9B%89-%E5%9C%A8%E4%B8%96%E7%95%8C%


  • 限會員,要發表迴響,請先登入