×
فرهنگی
شناسه خبر : 102487
تاریخ انتشار : شنبه 1401/05/22 ساعت 15:02
ساخت میکروباتری کوچکتر از دانه برنج

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
چرا نشستن طولانی برای سلامتی مفید نیست ؟
میلیون‌ها نفر حس بویایی خود را از دست داده‌اند
از دیابت بی مزه چه می دانید؟
خوردنی محبوب کاهش کلسترول را بشناسید
خطر آلودگی پلاستیکی برای قلب و عروق
انقلابی جدید در درمان پیرچشمی
جمع‌آوری 115 هزار خودروی چینی از بازار
درخواست 20 کشور اروپایی برای استرداد مهاجران غیرقانونی افغان
مرشایمر: تاماهاوک چاره مشکلات اوکراین نیست
اعتراضات در وین علیه جنگ اوکراین
مخالفت قطر با اقدامات رژیم صهیونیستی در غزه، قدس و جولان اشغالی
افت شدید ورودی آب به سدها
183 هزار میلیارد تومان خسارت خاموشی در سال گذشته
وزیر کشور: خسارت خودروهای آسیب‌دیده در جنگ 12 روزه پرداخت می‌شود
مخالفت دولت لبنان با خواسته کاخ‌سفید درباره آینده حزب الله
مدودف: زلنسکی تحت هیچ شرایطی پیروز نخواهد شد
هشدار حزب‌الله: هر گونه کانال مذاکراتی با رژیم صهیونیستی مسدود خواهد شد!
وزیر آموزش و پرورش نیز به پویش «بساز مدرسه» پیوست
نامه به سران قوا‌؛ 95 میلیارد دلار ارز صادراتی بازنگشته است
احتمال سقوط قیمت نفت به 55 دلار
عکس های منتخب ایران، شنبه 26 مهر 1404
هاشمیان: نتیجه دیدار با خیبر عادلانه نبود
نتانیاهو با بازگشایی گذرگاه رفح مخالفت کرد
درویش استعفا کرد
احتمال دیدار ترامپ با رئیس کره شمالی قوت گرفت
ایران اقدام رژیم صهیونیستی در نقض آتش‌بس در غزه و کشتار زنان و کودکان را محکوم کرد
​​​​​​​نامه روسیه، ایران و چین درباره خاتمه قطعنامه 2231 به سازمان ملل
هاشمیان در آستانه برکناری !
هوای ناسالم تهران در روزهای آینده
پیام غریب آبادی درمورد دیپلماسی ایران و همگرایی کشورهای مستقل در دفاع از حاکمیت قانون
اعتراض به ترامپ هم‌زمان با هجدهمین روز از تعطیلی دولت
معاون رئیس‌جمهور: تعطیلی پنجشنبه‌ها فعلاً ممکن نیست
جدول لیگ برتر در هفته هفتم پس از بازی پرسپولیس
پایان 10 سالگی برجام در آینه رسانه‌های اروپا
اوربان: دیدار پوتین-ترامپ، شانس توافق درباره اوکراین را افزایش می‌دهد
آغاز بازگشایی گذرگاه رفح از دوشنبه
پزشکیان: در کنار رسیدگی به تخلفات افراد، اجازه ندهیم حقوق او تضییع شود
2-0 | سیتی بدون رودری هم درخشان است
بزرگداشت استاد محمود فرشچیان در وین؛ شاعر رنگ و عشق در خاطره‌ها ماندگار خواهد ماند
رایزنی تلفنی وزیر خارجه مصر با عراقچی، گروسی و ویتکاف
خیبر (2)- پرسپولیس (1) | پرسپولیس در دقیقه 97 تسلیم خیبر شد + خلاصه بازی
1-0 | پیکان هم در برابر آلومینیوم شکست خورد+ خلاصه بازی
کشته و زخمی شدن 210 تن در حملات پاکستان به اسپین‌بولدک افغانستان
واگذاری سایپا رسما کلید خورد
47 بار نقض آتش بس در غزه از سوی رژیم صهیونیستی
عارف: المپیک 2028 فرصت حیثیتی برای کشورمان است
چرا برای پرونده نیشکر هفت‌تپه کیفرخواست جدید صادر شده است؟
برقراری پرواز رشت- آستراخان از فردا
پیروزی پرگل تیم فوتبال نوجوانان مقابل قرقیزستان در بیشکک
زلزله‌ای به بزرگی 6.2 ریشتر جنوب فیلیپین را لرزاند
X
آگهی تبلیغاتی