Amerykańscy naukowcy z Uniwersytetu Illinois stworzyli najmniejszą baterię. Jest to prostokątna płytka o boku 2 mm. Jej pojemność energetyczna jest wystarczająca do zasilania miniaturowego mikroprocesora.
Możliwe było wyprodukowanie małej baterii przy użyciu technologii takich jak:
- Fotolitografia 2D.
- Litografia holograficzna 3D.
Dzięki zastosowaniu tych dwóch technologii badacze mogli zwiększyć powierzchnię elektrod i zoptymalizować ich rozmieszczenie.
Aby przetestować najmniejszy akumulator, skonstruowano prymitywny obwód elektryczny. Składał się on z czerwonej diody LED i akumulatora. Żarówka działała przez pełne 10 sekund po 200 cyklach ładowania. pojemnośćzaczęła nadrabiać 88% od początkowej. To bardzo dobry wynik.
Gdzie można zastosować taką baterię?
Podobny wynalazek można zastosować w sprzęcie radiowym. Na przykład:
- Implanty.
- Mechanizmy napędowe.
- Czujniki bezprzewodowe.
Inni naukowcy ze Stanów Zjednoczonych Włożyliśmy wiele wysiłku w stworzenie jeszcze mniejszego, miniaturowego ogniwa energetycznego. Anoda z tlenku cyny ma 100 nanometrów długości i 10 nanometrów szerokości. Katoda litowa ma niecałe 3 mm długości i jest umieszczona w ciekłym elektrolicie z jonizacją.
Główne zalety tego akumulatora:
- Ścisłość.
- Łatwość.
- Dobra wydajność z możliwością poprawy.
Naukowcy planują w przyszłości stworzyć baterię o wielkości nanocząsteczki.
Oprócz tych dwóch małych baterii, istnieje jeszcze jedno odkrycie amerykańskiego profesora nadzwyczajnego Jae Kwona. To jest element elektrowni jądrowej, a opiera się na rozpadzie izotopu promieniotwórczego. To źródło energii ma wielkość mniej więcej małej monety. Korzystanie z niego jest całkowicie bezpieczne.
Przewodnik w tym przypadku jest w stanie ciekłym. Dzięki temu wewnętrzna sieć krystaliczna nie ulega uszkodzeniu pod wpływem promieniowania.
W najbliższej przyszłości naukowcy udoskonalą to źródło zasilania, zwiększając jego moc i zmniejszając jego rozmiar. Planują również przetestować je z innymi materiałami.
Już niedługo tego typu baterie będzie można stosować w telefonach, laptopach, odtwarzaczach MP3 i innych urządzeniach przenośnych.
Nawet najmniejsza bateria może działać przez kilkaset lat!
Zasada działania
Działa podobnie do panelu słonecznego. Gaz radioaktywny, czyli tryt, emituje strumień elektronów, które są wychwytywane przez płytkę krzemową, a następnie przekazywane do elektrod.
Czas rozpadu substancji radioaktywnej wynosi 12,5 roku. Oznacza to, że przez cały ten czas moglibyśmy funkcjonować bez baterii!
Naukowcy musieli zmierzyć się z wieloma niepowodzeniami, zanim im się to udało. Przechwycenie wiązki elektronów było niezwykle trudne. Aby to osiągnąć, musieli stworzyć krzemową pułapkę w kształcie niepłaskiego, trójwymiarowego nawiasu klamrowego. Pozwoliło to elektronom wlatywać do wgłębień, czyli specjalnych rowków. Rowki te mają głębokość 40 mikronów i rozmiar do 1 mikrona. Pozwala to na zbieranie rozprzestrzeniających się wiązek elektronów z dużą liczbą rowków.
W ten sposób badacze stworzyli najmniejszą baterię! A już wkrótce będzie ona dostępna dla przeciętnego użytkownika!
