×
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
تامین برق یک شهر با راکتور هسته‌ای در حیاط پشتی خانه
زمستان بدون مازوت؟ ترس مجدد از خاموشی‌ها و آلودگی هوا
زنگ خطر پایان سیاست دوحزبی در انگلیس/ فاراژ در آستانه نخست‌وزیری؟
سخنان سید عباس عراقچی وزیر خارجه ایران در نشست شورای امنیت سازمان ملل
مستند ایرانی جایزه جشنواره بوسان را گرفت
فرزند شهید نصرالله: آمریکا از طرح‌های شیطانی علیه کشورهای اسلامی استفاده می‌کند
مورایس: استقلال در حال رشد است
واکنش ایران به سخنرانی «نتانیاهو» در مجمع عمومی سازمان ملل در مقابل صندلی‌های خالی
ظریف: فعالسازی اسنپ‌بک، سودی برای اروپا نخواهد داشت
پزشکیان: اقدامات رئیس‌جمهور آمریکا منطقه را به سمت آتش سوق می‌دهد
آلمان: تحریم‌های سازمان ملل علیه ایران اعمال خواهند شد
کشورهای اسلامی برای مردم خود و ملت‌های مسلمان با توسعه همکاری‌ها امنیت و رفاه ایجاد کنند
تکذیب بازرسی آژانس در فردو و نطنز +فیلم
ترافیک سنگین در تمامی محور‌های ورودی تهران
چین: فعال کردن مکانیسم اسنپ‌بک به حل اختلافات کمکی نخواهد کرد.
تعقیب و گریز قاچاقچیان سوخت توسط پلیس هرمزگان
بن بست مذاکرات امنیتی بین اسرائیل و سوریه در آخرین لحظه
ایران جهان را به ایستادگی در برابر استانداردهای دوگانه و مزورانه فرامی‌خواند
شهادت 93 دانش‌آموز و 30 استاد دانشگاه در جنگ 12 روزه
اعلام زمان رای گیری شورای امنیت درباره ایران
وزیر خارجه عراق حمله به هر شهرونده عراقی را حمله به عراق دانست
جدول به روز لیگ برتر پس از بازی استقلال
تحقیر نتانیاهو در مجمع عمومی سازمان ملل
جنایت رژیم صهیونیستی توهین به کرامت انسانی است
استقلال(1) -شمس آذر (1) /توقف آبی پوشان در خانه+ فیلم
عرضه 11 محصول ایران‌خودرو بدون نیاز به حساب وکالتی
گروسی: نشانه‌ای درباره افزایش سطح غنی‌سازی اورانیوم ایران وجود ندارد
تاکید نخست‌وزیر چین به افزایش اقدامات یک‌جانبه توسط برخی کشورها
ایران از مواضع تاجیکستان در جنگ 12 روزه تقدیر کرد
سایپا فردا پیش‌فروش جدید خود را کلید می‌زند
هاشمیان در نشست هیئت مدیره باشگاه پرسپولیس
اعتراف گروسی به غیر منصفانه بودن عدم بازرسی آژانس اتمی از اسرائیل
انتخاب قطر به عنوان میزبان والیبال قهرمانی جهان در سال 2029
مصرف بنزین در تابستان امسال رکورد زد
خلاصه بازی گل‌گهر 0-0 فولاد؛ دوئل لک و گروسیان! +فیلم
ادعای ترامپ: به پایان جنگ غزه نزدیک شده‌ایم
عکس های منتخب حیات وحش هفته
سخنرانی عراقچی در نشست گروه دوستان مدافع منشور سازمان ملل
حذف تیم ملی چوگان ایران از جام‌جهانی
طی 6 ماهه گذشته بیش از 7 میلیون لیتر قاچاق سوخت در هرمزگان کشف شد
دیدار پزشکیان و ولیعهد کویت در نیویورک
شهباز شریف: نیروهای پاکستان «پاسخ قاطعی» به هند دادند
بیانیه گروه دوستان منشور ملل متحد در محکومیت تجاوزات امریکا و اسرائیل علیه ایران
درخواست فلسطین برای عضویت در بریکس
اسلامی: ایران اهل تعامل است، اما غرب تقابل را برگزیده
دخالت غیرمنتظره ترامپ در جام جهانی؛ تغییر محل بازی‌ها در صورت ناامنی
درخواست عراقچی از شورای امنیت سازمان ملل متحد
دلیل لغو کنسرت‌های سیروان خسروی و ایهام
طمع سازندگان بازار مسکن را متلاطم کرد
گروسی: قطع همکاری ایران با آژانس باعث افزایش تنش بین‌المللی می‌شود
X
آگهی تبلیغاتی