×
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
نورنما | جنگنده آمریکایی از دوران جنگ‌جهانی دوم زیر آب
فریاد «رهایی فلسطین» در خیابان‌های اروپا
اسرائیل با نقض آتش‌بس جنوب غزه را بمباران کرد
آب طالقان سرانجام به تهران رسید
جهش بورس همراه با افزایش عرضه‌ها
حضور گسترده غرفه ملی نشر ایران در نمایشگاه کتاب فرانکفورت 2026
کشف محوله تریاکی که بوی قهوه می‌داد
فراخوان مشمولان اعزامی پایه خدمتی آبان ماه سال 1404
ایران نما | معرفی جاذبه های گردشگری شهرهای ایران(104) « بندر دیر»
داور کره‌ای دیدار شارجه - تراکتور را سوت می زند
واکنش حماس به بیانیه وزارت خارجه آمریکا
کاهش 60 درصدی خرید جهیزیه
سقوط خریداران خارجی در بازار مسکن ترکیه
خودکشی عامل جنایت در روستا اندیکا
غرب به‌جای صلح، به‌دنبال نابودی کامل اوکراین است
لیست قیمت جدید محصولات ایران خودرو اعلام شد+جدول قیمت ها
مرگ قاتل پیش از اجرای حکم قصاص
چندصدایی «درباره اسنپ‌بک»؛ چگونه ایستادگی ایران شکاف عمیق در نظم جهانی را آشکار کرد
جهش 5500 همتی در تجارت الکترونیک ایران
مداردیپلماسی | پایان برجام و آغازی بر دیپلماسی هسته‌ای جدید ایران
130 هزار مرگ سالانه در ایران به دلایل تغذیه‌ای مرتبط است
رئیس‌جمهور فردا به دانشگاه تربیت مدرس می رود
قیمت خودرو داخلی و خارجی امروز یکشنبه 27 مهر1404+ جدول
واگذاری کامل دونتسک شرط پوتین برای پایان جنگ اوکراین
دولت چهاردهم بستر «ما می‌توانیم» را در تحول دیجیتال فراهم کرد
55 درصد پیش‌ثبت‌نامی‌های حج تمتع 1405 بانوان هستند
افزایش ذخایر طلا برای تقویت پول ملی و کاهش وابستگی ارزی
مسیر تهران-اصفهان با راه آهن سریع السیر 2 ساعته می‌شود
حماس: میانجی‌ها اسرائیل را برای بازگشایی گذرگاه رفح تحت فشار قرار دهند
نه به دعوا‌های تاریخ‌مصرف‌دار
بازی ناعادلانه FATF و پالرمو در نظام مالی جهانی
آزادی 185 زندانی در تهران با مرخصی منتهی به آزادی
روز تاریخی پایان قطعنامه 2231
تخلیه قدرت
طلب 150 همتی تأمین اجتماعی از کارفرمایان
امروز آخرین مهلت استعفای مقامات برای کاندیداتوری در شوراها
کشف 31 حلقه فیلم قاجاری در کاخ گلستان
شوخی تلخ با آرمان حکمرانی علم
اولیانوف: نظارت قطعنامه 2231 از دستورکار آژانس حذف می‌شود
افشای شکنجه گسترده اسیران فلسطینی در زندان‌های رژیم صهیونیستی
نتانیاهو نامزدی مجدد در انتخابات 2026 را اعلام کرد
مجلل در روئینگ قهرمانی آسیا مدال طلا گرفت
توافق پاکستان و طالبان بر آتش‌بس و صلح در دوحه
وضعیت آب و هوا امروز یکشنبه 27 مهر+ وضعیت استان ها
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
X
آگهی تبلیغاتی