Ученые из Технологического университета Хемница разработали самую маленькую в мире батарею, самособирающееся устройство, напоминающее швейцарский рулет, которое можно использовать для питания небольших датчиков в человеческом теле.
Прорыв в технологии накопления энергии был осуществлен с помощью так называемого процесса Swiss-Roll, вдохновленного знаменитым слоеным бисквитным десертом. В этом случае исследователи накладывали токосъемники и электродные ленты из полимерных, металлических и диэлектрических материалов на натянутую поверхность воды.
Отслаивая эти отдельные слои, они могли снять напряжение с поверхности воды, позволяя материалам отщелкиваться и катиться друг вокруг друга. Ученые охарактеризовали получившееся устройство как «микробатарейку в виде цилиндра с автоподзаводом».
Микробатарея размером примерно с пылинку — один квадратный миллиметр имеет минимальную плотность энергии 100 микроватт-часов на квадратный сантиметр. По словам руководителя исследования профессора Оливера Шмидта, эта плотность со временем улучшится: «У этой технологии все еще есть огромный потенциал оптимизации, и мы можем ожидать в будущем гораздо более сильных микробатарей», — пояснил Шмидт.
Несмотря на очевидные ограничения по размеру, команда разработчиков нового устройства говорит, что в конечном итоге его можно будет использовать в крошечных чипах для биосенсоров в человеческом теле . Они утверждают, что микробатарея может питать самые маленькие в мире компьютерные чипы в течение примерно 10 часов, что позволит использовать целый ряд новых приложений в биосенсорах — устройствах, которые обычно полагаются на сбор энергии с помощью альтернативных средств для преодоления их ограничения по размеру.
С другой стороны, исследователи Массачусетского технологического института недавно выяснили, как разрабатывать батареи длиной в один километр , и они сказали, что «нет очевидного верхнего предела длины», которую они могли бы достичь. Чтобы помочь миру отказаться от потребления ископаемого топлива , ученым придется разработать всевозможные решения для хранения энергии для питания устройств будущего.
