Mikorobaterie jeszcze mniejsze, a wydajniejsze
Komunikat prasowy Uniwersytetu Illinois w Chicago informuje, że naukowcy z tej uczelni stworzyli wyjątkową mikrobaterię wysokiego napięcia.
„Potrzebujemy potężnych małych akumulatorów, aby uwolnić pełny potencjał urządzeń w mikroskali, ulepszając architekturę elektrod i opracowując innowacyjne projekty akumulatorów”. Wyjaśnił profesor materiałoznawstwa i inżynierii Paul Braun, dyrektor laboratorium badań materiałowych.
Jednym z problemów, z którym musieli się uporać naukowcy, było to, że w miarę jak nowe baterie stają się mniejsze, zmniejsza się powierzchnia elektrody, co powoduje znaczne zmniejszenie energii i mocy, a zwiększa procentowo jej opakowanie.
Aby przezwyciężyć ten problem, zespół opracował nowatorską technologię pakowania, która wykorzystywała dodatnie i ujemne kolektory prądu jako część samego opakowania.
Rezultatem są małe mikrobaterie, które nadal wytwarzają wysokie napięcie robocze.
„Do tej pory architektury elektrod i projekty ogniw w skali mikro-nano były ograniczone do projektów o dużej gęstości mocy, które odbywały się kosztem porowatości i objętościowej gęstości energii. Nasza praca zakończyła się sukcesem, aby stworzyć źródło energii w mikroskali, które wykazuje zarówno wysoką gęstość mocy, jak i objętościową gęstość energii” – powiedział Arghya Patra, student i współautor prac.
Jednym z kluczowych zastosowań odkrycia może być zasilanie mikrorobotów wielkości owadów, w celu uzyskiwania cennych informacji podczas klęsk żywiołowych, misji poszukiwawczych i ratunkowych oraz w niebezpiecznych środowiskach, w których bezpośredni dostęp człowieka jest niemożliwy.
Współautor James Pikul (adiunkt na Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Mechaniki Stosowanej, University of Pennsylvania) zwrócił uwagę, że „wysokie napięcie jest ważne dla zmniejszenia ładunku elektronicznego, który musi przenosić mikrorobot”.
Naukowcy od dawna pracują nad mikrobateriami i odnieśli sukces z urządzeniami, zanim wyprodukowali baterie wystarczająco małe, aby można je było wykorzystać jako „inteligentny pył”.
Wyniki badań zostały po raz pierwszy opublikowane w czasopiśmie naukowym Cell Reports Physical Science.
Czytaj także: Mikrobaterie – napęd inteligentnego pyłu
