×
فرهنگی
شناسه خبر : 102487
تاریخ انتشار : شنبه 1401/05/22 ساعت 15:02

ساخت میکروباتری کوچکتر از دانه برنج

به تازگی دانشمندان میکروباتری ساخته اند که ابعاد آن از یک دانه برنج کوچکتر است.

نورنیوز-گروه جامعه: برای توسعه فناوری، «غبار هوشمند»، یکی از گلوگاه‌های تامین انرژی است. گرد و غبار هوشمند چشم‌اندازی از آینده شبکه‌ای است که در آن شبکه‌های هوشمندی متشکل از تریلیون‌ها حسگر کوچک، به طور مداوم آنچه را که در محیط اطرافشان می‌گذرد احساس، با یکدیگر ارتباط برقرار و اطلاعات را مبادله می‌کنند. شبکه‌های گرد و غبار هوشمند، بخشی از دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) هستند.
یکی از چالش‌های تحقق مفاهیم گرد و غبار هوشمند و همچنین نانو و میکرورباتیک به طور کلی، نبود منابع انرژی به همان اندازه کوچک روی تراشه برای عملیات در هر زمان و هر مکان است.
یک راه حل، سامانه های تبدیل انرژی است که انرژی خارجی مانند نانو ژنراتور‌های میکروترموالکتریک یا تریبوالکتریک یا فتوولتائیک روی تراشه را جمع‌آوری می‌کنند. با این حال، این سامانه ها معمولاً به زمان‌ها و مکان‌های خاص وابسته هستند و عملکرد بر اساس تقاضای گرد و غبار هوشمند و میکروربات‌ها را در بسیاری از محیط‌ها بسیار محدود می‌کنند.
راه‌حل دیگر باتری است. در حال حاضر، محققان نشان داده‌اند که میکروباتری‌هایی که کوچک‌تر از یک دانه نمک هستند، می‌توانند در مقادیر زیادی روی سطح ویفر تولید شوند و برای تامین انرژی کامپیوتر‌هایی با اندازه گرد و غبار مناسب هستند.
دکتر مینشن ژو از گروه تحقیقاتی پروفسور دکتر الیور جی اشمیت در دانشگاه صنعتی چیمنیتز می‌گوید: «محدودیت‌های فعلی در راهبرد‌های ساخت به این معنی است که میکروباتری‌های روی تراشه نمی‌توانند به‌طور همزمان به چگالی انرژی بالا و ردپای کوچک دست یابند. در مقابل، موفق‌ترین طراحی در دنیای باتری‌های حجیم، ترکیب لایه‌های زیادی از مواد الکترود در حجم محدود است. برای مثال، تسلا از باتری‌های به اصطلاح سیلندر رول برای خودرو‌های الکتریکی خود استفاده می‌کند.»
با این حال، قطر باتری‌های سیلندر تسلا ۱٫۸ سانتی‌متر است که برای ادغام شدن با سامانه های مقیاس کوچک بسیار بزرگ است. ژو خاطرنشان می‌کند: «تاکنون هیچ روشی برای ساخت باتری سیلندر رول با قطر صد‌ها میکرومتر بر روی یک تراشه در دسترس نبوده است».
ژو و همکارانش به تازگی دستاورد‌هایی در این زمینه داشته‌اند. مکانیزم خود مونتاژی امکان ساخت موازی رول‌های میکرو مقیاس متعدد روی ویفر را فراهم می‌کند. طول یک رول ۳ میلی‌متر و قطر آن حدود ۱۷۸ میکرومتر، یعنی بسیار کوچکتر از یک دانه برنج است.
ژو توضیح می‌دهد: «یکی از عوامل اصلی که چگالی انرژی میکروباتری‌ها را محدود می‌کند، انتخاب محدود مواد مورد استفاده در الکترود است، زیرا مواد مورد استفاده برای میکرو باتری‌های روی تراشه بیشتر با ابزار‌های رسوب‌گذاری و لایه‌نشانی به دست می‌آیند.»
یک مشکل دوغاب‌های الکترود معمولی این است که آن‌ها به دوره‌های خشک شدن طولانی (بیش از ۱۰ ساعت) در دمای بالای ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد و در خلاء نیاز دارند. این گروه با ایجاد یک دوغاب الکترود با قابلیت خشک شدن سریع (یک ساعت) با پراکنده کردن نانوسیم‌های MnO ۲ در یک بایندر (پلی‌آمید) این مشکل را برطرف کردند. پلی آمید یک رابط فعال الکترود-الکترولیت را تشکیل می‌دهد که قابلیت انتقال یون روی را بهبود می‌بخشد و از انحلال MnO ۲ جلوگیری می‌کند.


خبرگزاری صدا و سیما
نظرات

آگهی تبلیغاتی
آخرین اخبار
مادورو: ونزوئلا آماده مبارزه مسلحانه در صورت حمله است
هتل‌های سبز ایران به‌زودی نشان ملی دریافت می‌کنند
پلیس راهور: حضور معلم در سرویس مدارس ممنوع شد+فیلم
زهرا کیانی نخستین طلای تالوی ایران در جهان را کسب کرد
خطوط 2 و 5 مترو تهران به هم متصل شد
تیم امید ایران(6) - گوام(0) در مقدماتی جام ملت‌های زیر 23 سال آسیا + گل ششم
اسلواکی اعزام نیرو به اوکراین را رد کرد
حماس:هدف نابودی کامل شهر غزه، جنایتی بی‌سابقه در تاریخ معاصر به‌شمار می‌رود
فرمان ترامپ، نقاب حمایت از جاسوسان
سازمان ملل قطعنامه همکاری با اکو را تصویب کرد
آخرین خبر از افتتاح مسیر رفت فاز 2 آزادراه تهران - شمال
متوسط عمر زنان و مردان در ایران چقدر است؟
واکنش فدراسیون فوتبال به تمسخر تیم‌ملی
سامانه اعلام قیمت خودرو مشخص شد
انتقاد تند وزارت صمت به وزارت نیرو
بادبان‌های انسانیت روی عرشه قایق‌های امید
دولت فرانسه، ادعای واشنگتن درخصوص به رسمیت شناختن کشور فلسطین را رد کرد
پرتکرارترین نام‌های زن در ایران چه نامهایی هستند؟
روند عادی‌سازی با کشورهای عربی را خدشه دار می کند
نیم کیلو طلا در انتظار کاربران؛ کمپین مشترک روبیکا و ملی‌گلد آغاز شد
تمدید فرصت ثبت‌نام کتب درسی تا 30 شهریور
ابلاغ دستورالعمل جدید تنظیم بازار خودرو + جزئیات
محرومیت سنگین جام اتحادیه برای لوئیس سوارز
انتقاد از طرح مسکن 15 متری/رکود بی سابقه بازار مسکن در 50 سال اخیر
سقف وام خرید خودرو جانبازان تعیین شد
ثبت‌نام نکردن در سامانه املاک مساوی است با قبض برق نجومی
نظام نوین جهانی در حال ظهور است
باشگاه استقلال همچنان درگیر مطالبات سنگین بازیکنان و مربیان پیشین
طرح صلح احتمالی واشنگتن برای پایان جنگ روسیه و اوکراین
حملات اسرائیل به غزه/ شهادت 21 نفر دیگر/تخریب کامل برج مسکونی «السوسی»
کنسرت قربانی باز هم تمدید شد
شمار قربانیان زلزله افغانستان به 3 هزار نفر افزایش یافت
سن سکته قلبی در ایران 10 سال پایین‌تر از اروپا
کاراته‌کاها 6 مدال در چین درو کردند
پزشکیان: با منابع موجود، چه، کجا و چگونه بکاریم، اولویت اول جهاد کشاورزی است
حکم قطعی قصاص برای قاتل خبرنگار ایرنا صادر شد
قیمت مرغ در بازار به زودی کاهش می‌یابد
رشد 19 هزار واحدی شاخص کل بورس تهران در آغاز هفته
مراکش اولین تیم آفریقایی صعودکننده به جام جهانی 2026 شد
آغاز مانور چندملیتی بریکس با مشارکت ایران و اندونزی
اژه‌ای در دیدار با عمار حکیم: ملت ایران بیش از هر زمان دیگری متحد است
دیدار لاریجانی و عمار حکیم با محوریت همکاری‌های ایران و عراق
قیمت طلا و سکه امروز شنبه 15 شهریور 1404 + جدول
سخنگوی آموزش و پرورش: در سال تحصیلی جدید کمبود معلم نداریم/آموزش مجازی فقط در شرایط اضطرار
کاهش خاموشی‌ها تا آخر شهریور ماه
قیمت دلار امروز شنبه 15 شهریور 1404
هشدار رئیس سابق موساد علیه نخست‌وزیر رژیم صهیونیستی
دومین خرید لالیگایی تراکتور کیست؟
سقف وام‌های بانکی افزایش یافت
2700 نفر در تصادفات شهریور ماه جان باختند/ثبت 166 میلیون سفر تابستانی در کشور
X
آگهی تبلیغاتی