• Technologie
  • Byznys
  • Software
  • Hardware
  • Internet
  • Telco
  • Science
  • České IT
  • Události
Žádné výsledky
Zobrazit všechny výsledky
ITBiz.cz
ITBiz.cz
Žádné výsledky
Zobrazit všechny výsledky

Nejmenší baterie na světě: 2D systém na čipu

Pavel Houser
13. 4. 2022
| Články
Nejmenší baterie na světě: 2D systém na čipu

Pixabay License. Volné pro komerční užití

Nejmenší baterie na světě je menší než zrnko soli a na povrchu waferů (substrátových polovodičů) je lze vedle sebe vyrábět ve velkém množství. Alespoň v prototypu.

Miniaturní elektronika stejně jako biokompatibilní systémy v lidském těle vyžadují počítače a baterie nebo jiné zdroje energie menší než prachové částice. Tomuto vývoji zatím brání dva hlavní faktory: nedostatek zdrojů energie v systémech integrovaných na čipu a obtíže při výrobě integrovatelných mikrobaterií.
Výzkumníci z Chemnitz University of Technology, Leibniz Institute Dresden a Changchun Institute of Applied Chemistry nyní navrhli způsob, jak v submilimetrovém měřítku realizovat aplikace chytrého prachu. Pro napájení těchto systémů pak dále zkonstruovali prototyp dosud nejmenší baterie na světě. Navíc jde prakticky o 2D systém a technologie má nabízet obrovský prostor pro další optimalizace.
Energii pro provoz miniaturních submilimetrových počítačů lze zajistit vývojem vhodných baterií nebo metod „sběru“ energie z prostředí a její přeměny na energii elektrickou. Takovým zdrojem energie mohou být např. mikrotermoelektrické generátory přeměňují teplo na elektřinu, ale jejich výstupní výkon je prozatím příliš nízký na to, aby mohly fungovat v příslušném měřítku. Možným zdrojem energie pro napájení drobných zařízení jsou mechanické vibrace. Slibné jsou také malé fotovoltaické články, které přeměňují světlo na elektrickou energii v systémech na malých čipech. Jenže například u mikroelektroniky, která má fungovat v lidském těle (a obsahující mj. senzory či aktuátory), se na světlo ani mechanické vibrace jako zdroj energie spoléhat nedá. V tom je podstatný rozdíl od řady dalších technologií Internetu věcí (plus samozřejmě požadavek na biokompatibilitu). Nezbývá proto, než se snažit o miniaturizaci baterií a zvyšování jejich kapacity a dalších provozních parametrů.
Výroba malých baterií se od těch klasických značně liší. Kompaktní baterie s vysokou hustotou energie se vyrábějí pomocí „mokré“ chemie. Elektrodové materiály a přísady (uhlíkové materiály, pojiva…) se zpracovávají do suspenze a nanášejí se na kovovou fólii. Mikrobaterie na čipu vyrobené pomocí těchto standardních technologií mohou poskytnout dobrou hustotu energie a výkon, ale mají plochu výrazně větší než jeden milimetr čtvereční.
Pro výrobu baterií na čipu se proto používají jiné techniky a součástky, mj. stohované tenké vrstvy, elektrodové sloupce a mikroelektrody. Výsledkem však bývá nižší kapacita baterií a ani tak jejich plochu často nelze snížit výrazně pod jeden milimetr čtvereční. Cílem nového výzkumu proto bylo navrhnout baterii o průměru výrazně menším než jeden čtvereční milimetr a integrovatelnou na čip, která by přesto měla hustotu energie alespoň 100 mikrowatthodin na čtvereční centimetr. Aby toho dosáhli, vědci proudové kolektory a pásky pro vytvoření elektrod „navíjeli“ – podobný postup používá ve velkém měřítku Tesla při výrobě baterií pro elektromobily. Vrstvený systém se vytvářel postupným nanášením tenkých vrstev polymerních, kovových a dielektrických (izolačních) materiálů na povrch destičky. V důsledku mechanického napětí se vrstvy samy srolovaly do potřebné struktury, k vytvoření válcové mikrobaterie samouspořádáním nebyly potřeba žádné vnější síly. Jak uvádějí autoři nové studie, celá metoda je přitom kompatibilní se zavedenými technologiemi výroby čipů a je schopna vytvářet vysoce výkonné mikrobaterie na povrchu waferu.
Prototyp mikrobaterie je dobíjecí a nejmenší počítačové čipy dokáže prozatím napájet řádově deset hodin.

Yang Li et al, On‐Chip Batteries for Dust‐Sized Computers, Advanced Energy Materials (2022). DOI: 10.1002/aenm.202103641
Zdroj: Chemnitz University of Technology / TechXplore.com

Rubriky: HardwareScienceTechnologie

Související příspěvky

Články

IDC: Trh podnikových sítí WLAN vzrostl meziročně o 10,6 %

4. 7. 2025
Zprávičky

Evropská komise: Kodex postupů na pomoc firmám s AI by mohl být na konci roku

4. 7. 2025
Zprávičky

V Temelíně testují autonomní drony

4. 7. 2025
Umělá inteligence: Nástroje vs. platforma, věda vs. kreativita
Zprávičky

Nástroj AI překonává lékaře v diagnostice složitých případů, tvrdí Microsoft

3. 7. 2025

Komentáře 2

  1. Lukas Erben says:
    3 roky před

    Prosím hezky česky, Pavle.

    Technologická univerzita v Saské kamenici
    Leibnitzův institut v Drážďanech
    Čangčunský Institut aplikované chemie

  2. Pavel Houser says:
    3 roky před

    To je IMHO složité – technologicka nebo technicka. Leibnitz nebo Leibniz. Institut nebo ustav. Anglicky je jednoznacne (ono to teda ani nejsou puvodni nazvy, takze vlastne by se to mohlo uvadet nejen anglicky nebo cesky, ale i nemecky, ze…)

Zprávičky

Kriminalisté vyšetřují kyberútok na Nemocnici Nymburk i kvůli vydírání

ČTK
7. 7. 2025

Krajští kriminalisté vyšetřují kybernetický útok na Nemocnici Nymburk z minulého týdne kvůli neoprávněnému přístupu

USA v pondělí či v úterý budou mluvit s Čínou o TikToku, řekl Trump

ČTK
6. 7. 2025

Prezident Donald Trump prohlásil, že Spojené státy v pondělí nebo v úterý budou jednat

Technologičtí giganti bojují o experty na AI astronomickými odměnami

ČTK
5. 7. 2025

Technologické společnosti jako Meta, OpenAI nebo Alphabet vedou stále intenzivnější boj o špičkové experty

Ransomwarový útok stojí české oběti 8,25 milionu korun

Hackerský útok paralyzoval fungování městského úřadu v Uničově na Olomoucku

ČTK
4. 7. 2025

Hackerský útok vyřadil tento týden z provozu městský úřad v Uničově na Olomoucku. Radnice

Sophos představil XDR řešení pro synchronizované zabezpečení

Nemocnice Nymburk po kyberútoku dál obnovuje systémy,černé scénáře se nenaplnily

ČTK
4. 7. 2025

V nymburské nemocnici pokračují v obnově informačních systémů po úterním kybernetickém útoku, obnova zřejmě

Microsoft se chystá propustit 4 % zaměstnanců, přes 9000 lidí

ČTK
4. 7. 2025

Americká softwarová společnost Microsoft propustí až čtyři procenta zaměstnanců, zhruba 9100 lidí. S odkazem

Evropská komise: Kodex postupů na pomoc firmám s AI by mohl být na konci roku

ČTK
4. 7. 2025

Kodex postupů, který má pomoci tisícům společností dodržovat pravidla Evropské unie v oblasti umělé

V Temelíně testují autonomní drony

Pavel Houser
4. 7. 2025

V temelínské jaderné elektrárně energetici zkouší využití autonomních dronů pro inspekce technologií v obtížně

Tiskové zprávy

Nejnovější modely Acer Chromebook Plus nyní s 12měsíčním balíčkem Google AI Pro včetně služby NotebookLM zdarma

ANECT mění vedení společnosti a posiluje management

Optimize by Acer: nejnovější evoluce v oblasti podnikových záručních podmínek

QNAP vylepšuje Qsync 6.0 Beta: Komplexní řešení pro zálohování a synchronizaci souborů

Sophos oznámil nový program MSP Elevate, podporuje růst i ziskovost poskytovatelů řízených služeb

České dráhy testují vysokorychlostní satelitní internet Starlink ve vlaku

Zpráva dne

Květen je měsícem růstu, můžete růst s Windows 11 jen za €20.00!

Květen je měsícem růstu, můžete růst s Windows 11 jen za €20.00!

Redakce
15. 5. 2025

Kupte Windows 11 CDkey od Goodoffer24.com a můžete růst s tímto OS jak při...

Videa ITBiz.cz

Vodafone otestoval Nokia 25G PON
Glenn Mallon, Dell Technologies

Elektronická recepční

FORXAI Mirror

Kamery pro průmysl a detekci požárů

Kamery pro vyhodnocení spokojenosti zákazníků

Kalendář

Zář 22
22. září @ 8:00 - 26. září @ 17:00

EMO Hannover 2025

Říj 1
Celý den

Cyber Attacks

Říj 21
Celý den

Bezpečnosť a dostupnosť dát

Zobrazit kalendář

Komentujeme

Chvála černých skřínek

Malé modely AI mají být velkým trendem

Pavel Houser
3. 1. 2025

V záplavě prognóz technologického vývoje (nejen) v roce 2025 zde prozatím trochu zapadlo jedno téma, které...

Odebírat newsletter

Zásady ochrany osobních údajů.

Zkontrolujte svoji doručenou poštu a potvrďte odběr.

Slovník

Affiliate marketing

.A01

WordPerfect

Kategorie

  • Články
  • Komentujeme
  • Slovník
  • Tiskové zprávy
  • Zprávičky

Portál ITbiz.cz přináší informace z IT a byznysu již od roku 2006. Provozuje jej internetové vydavatelství Nitemedia. Hosting zajišťuje společnost Greenhousing.cz. Mezi další naše projekty patří například ABClinuxu.cz a Sciencemag.cz. Na stránce Redakce naleznete informace o redakci a možnostech inzerce.

Rubriky

Akce a události Byznys Cloud Ekomerce Hardware Internet Operační systémy Podnikový software Právo Science Security Technologie Telekomunikace Veřejná správa Vývoj a HTML Zpráva dne České IT

Píšeme jinde

RSS ScienceMag RSS

  • Teploty supravodivosti mohou souviset se základními konstantami přírody
  • Starou sondu novým kouskům naučíš
  • Rozmanitost rostlin pomáhá ukládat uhlík do půdy – ale ne všude stejně

RSS AbcLinuxu RSS

  • Organizace Video Games Europe k občanské iniciativě Stop Destroying Videogames
  • Raspberry Pi Camera Module 3 Sensor Assembly
  • Historická autorádia Empeg Car a Rio Car

Newsletter

Zásady ochrany osobních údajů.

Zkontrolujte svoji doručenou poštu a potvrďte odběr.

Žádné výsledky
Zobrazit všechny výsledky
  • Technologie
  • Byznys
  • Software
  • Hardware
  • Internet
  • Telco
  • Science
  • České IT
  • Události

© 2019 Vydává Nitemedia s.r.o. Hosting zajišťuje Greenhousing.cz.

Tento web používá cookies. Pokračováním dáváte souhlas s jejich používáním. Více na itbiz.cz/soukromi.