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:
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
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。
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


