• 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

Serverový trh se zotavuje jen zvolna
Zprávičky

Výrobce čipů SK Hynix vykázal ve čtvrtletí rekordní provozní ztrátu

1. 2. 2023
Zprávičky

Gartner: Odbyt mobilních telefonů a osobních počítačů letos opět klesne

1. 2. 2023
Tiskové zprávy

Nová technologie zjišťující autora textu se dá použít i k personalizaci

31. 1. 2023
Zprávičky

Samsungu klesl provozní zisk v posledním čtvrtletí o 70 %

31. 1. 2023

Komentáře 2

  1. Lukas Erben says:
    10 měsíců před

    Prosím hezky česky, Pavle.

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

  2. Pavel Houser says:
    10 měsíců 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

Čtvrtletní zisk Mety klesl, zveřejnila ale výhled nad očekávání a akcie rostou

ČTK
2. 2. 2023

Čistý zisk americké internetové společnosti Meta Platforms se ve čtvrtém čtvrtletí meziročně snížil na

Americký Wolfspeed postaví v Německu závod na čipy do elektroaut za 3 mld. dolarů

ČTK
2. 2. 2023

Americký výrobce čipů Wolfspeed postaví v Německu továrnu na výrobu čipů do elektromobilů za

Bude 5G v budoucnosti motorem ekonomiky?

Nový šéf ČTÚ Ebert: V současnosti není možnost vstupu čtvrtého operátora

ČTK
2. 2. 2023

V Česku není v současnosti možnost pro vstup čtvrtého mobilního operátora na trh. Ve

Serverový trh se zotavuje jen zvolna

Výrobce čipů SK Hynix vykázal ve čtvrtletí rekordní provozní ztrátu

ČTK
1. 2. 2023

Jihokorejský výrobce čipů SK Hynix vykázal ve čtvrtém čtvrtletí rekordní provozní ztrátu 1,7 bilionu

Philips do dvou let zruší dalších 6 000 pracovních míst

ČTK
1. 2. 2023

Nizozemský výrobce spotřební elektroniky a zdravotnického vybavení Philips hodlá v příštích dvou letech zrušit

Gartner: Odbyt mobilních telefonů a osobních počítačů letos opět klesne

ČTK
1. 2. 2023

Odbyt osobních počítačů a mobilních telefonů letos druhým rokem klesne. V tiskové zprávě to

Red Hat a Oracle rozšiřují spolupráci a přinášejí Red Hat Enterprise Linux do cloudové infrastruktury Oracle

Pavel Houser
31. 1. 2023

Red Hat a Oracle oznámily víceúrovňovou alianci, která zákazníkům nabídne větší výběr operačních systémů

Twitter podniká kroky směřující k zavedení platebních služeb

ČTK
31. 1. 2023

Americká internetová společnost Twitter začala připravovat software potřebný k zavedení platebních služeb na její

Tiskové zprávy

SAP a Red Hat prohlubují partnerství: cílem je lepší podpora softwarových úloh SAP na Red Hat Enterprise Linuxu

Epson představuje laserové projektory nové generace vycházející vstříc požadavkům propojených tříd a hybridních pracovních prostředí

Sophos: Podvodné obchodní aplikace pronikly i do Apple App Store

Téměř 80 % organizací poskytujících služby v terénu využívá umělou inteligenci

Acer uvádí na trh trojici odolných notebooků TravelMate pro vzdělávání, které pomáhají snižovat namáhání očí

Nová technologie zjišťující autora textu se dá použít i k personalizaci

Zpráva dne

Vánoční prodej doživotních licencí Windows 10 za € 12 a Office za € 23 na Goodoffer24!

Vánoční prodej doživotních licencí Windows 10 za € 12 a Office za € 23 na Goodoffer24!

Redakce
15. 12. 2022

Ať už hledáte cestu, jak levně postavit nový počítač, nebo si chcete upgradovat stárnoucí...

Odebírat newsletter

Zásady ochrany osobních údajů.

Zkontrolujte svoji doručenou poštu a potvrďte odběr.

Komentujeme

Chvála černých skřínek

Prokletý smartphone: nejen chyby, ale i špatné rozhodování

Pavel Houser
27. 12. 2022

Asi nikoho nepřekvapí, že za neustálou dostupnost smartphonu se platí tím, že práce na tom zařízení...

Nadcházející akce

  1. Virtuální konference Kyberbezpečnost pro zdravotnictví

    23. února
  2. Hannover Messe 2023

    17. dubna - 21. dubna

Zobrazit všechny Akce

Slovník

Medical representative

Self promotion

Bluetooth

Nejpopulárnější články

Vybudujte linii obrany pro zastavení vlny ransomwarových útoků

Redakce
23. 12. 2022

Kde se v podnicích uplatní metaverzum?

Redakce
2. 1. 2023

Podařilo připravit husté křemíkové nanodrátky pro aplikace s vysokými frekvencemi

Při vzniku chyby by kvantové počítače mohly data automaticky mazat

Pavel Houser
3. 1. 2023

Hrátky s magnetickými víry

Elektronový vír slibuje zařízení s nižším odporem

Pavel Houser
21. 12. 2022

Bezpečnost cloudu posílí serverless architektura

Redakce
30. 12. 2022

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 Rozhovory Science Security techn Technologie Telekomunikace Veřejná správa Vývoj a HTML Zpráva dne České IT česk

Píšeme jinde

RSS ScienceMag RSS

  • Supravodivost grafenu lze zapínat elektrickým pulzem
  • Zdokonalili konverzi fotonů na vyšší energii
  • Málo frekventovaná slova umožní určit autora textu

RSS AbcLinuxu RSS

  • V úterý 7. února odpoledne bude opravena vážná bezpečnostní chyba v OpenSSL
  • Společnost Backblaze zveřejnila statistiky spolehlivosti pevných disků za rok 2022
  • MagPi 126, HackSpace 63, Wireframe 70, Custom PC 234 a Hello World 20

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.