• 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

Bude 5G v budoucnosti motorem ekonomiky?
Zprávičky

Operátor O2 testuje v mobilní síti zrychlené 5G o rychlosti až 5 Gb/s

24. 6. 2022
Serverový trh se zotavuje jen zvolna
Zprávičky

Americké sankce pomohly Číně posílit její výrobu čipů

21. 6. 2022
Zprávičky

RFID velikosti molekuly

21. 6. 2022
Články

I tenké filmy mědi mohou odolávat oxidaci, slibují menší energetické ztráty

17. 6. 2022

Komentáře 2

  1. Lukas Erben says:
    2 měsíce před

    Prosím hezky česky, Pavle.

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

  2. Pavel Houser says:
    2 měsíce 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

Analýza: průměrné výkupné u kyberútoků je téměř 6 milionů korun

Pavel Houser
27. 6. 2022

Podle analýzy české společnosti ComSource je u ransomware útoků průměrné požadované výkupné 250 tisíc

Sophos představil XDR řešení pro synchronizované zabezpečení

Slovenský operátor Slovak Telekom ohlásil potíže po kybernetickém útoku

ČTK
27. 6. 2022

Nedělní kybernetický útok zasáhl interní IT systémy největšího slovenského telekomunikačního operátora Slovak Telekom, incident

Bude 5G v budoucnosti motorem ekonomiky?

T-Mobile měl v neděli výpadek služeb, podle operátora čelil kybernetickému útoku

ČTK
27. 6. 2022

Operátor T-Mobile se v neděli potýkal s rozsáhlými výpadky svých služeb. Zákazníci měli problémy

Průzkum: Rozvoj do ciziny chystá 74 % českých e-shopů, část kvůli malému odbytu

ČTK
27. 6. 2022

Rozvoj do ciziny podle průzkumu společnosti Upgates plánuje 74 procent českých e-shopů, z toho

Ransomware stále hitem

Hackeři ukradli digitální měny v hodnotě 100 milionů dolarů z blockchainového mostu

ČTK
25. 6. 2022

Hackeři ukradli z jednoho z klíčových produktů americké kryptoměnové společnosti Harmony digitální měny v

Sophos představil XDR řešení pro synchronizované zabezpečení

NÚKIB: Opatření ohledně kyberbezpečnosti bude muset zavést 5000 firem

ČTK
25. 6. 2022

Opatření ohledně kybernetické bezpečnosti bude muset v Česku nově od poloviny roku 2024 přijmout

Ransomwarový útok stojí české oběti 8,25 milionu korun

Sophos: Počet ransomwarových útoků na zdravotnické organizace vzrostl v roce 2021 o 94 %

Pavel Houser
24. 6. 2022

Sophos zveřejnil novou studii ze sektoru zdravotnictví „The State of Ransomware in Healthcare 2022“.

Bude 5G v budoucnosti motorem ekonomiky?

Operátor O2 testuje v mobilní síti zrychlené 5G o rychlosti až 5 Gb/s

ČTK
24. 6. 2022

Operátor O2 testuje zvýšení rychlosti v mobilní síti 5G až na pět Gbit/s. V

Tiskové zprávy

Acronis: až pětina organizací zažije výpadek provozu v důsledku ransomwarového útoku

Škoda Auto zavádí privátní standalone 5G síť

Společnost Lenovo představila českému trhu budoucnost hybridní práce s prémiovými produkty Yoga

Atos v rámci 12. ročníku Ceny Josepha Fouriera ocenil mladé talenty v oblasti počítačových věd

Společnosti Avaya a Microsoft uzavřely strategické partnerství

GFI Software: nejúčinnější ochrana firemní sítě při práci z domova je VPN

Zpráva dne

Doživotní licence na Windows 10 za € 11, Office za € 23, v červnu s námi ušetříte až 91 %!

Doživotní licence na Windows 10 za € 11, Office za € 23, v červnu s námi ušetříte až 91 %!

Redakce
1. 6. 2022

Supernabídka od Goodoffer24 pokračuje i v červnu! Nejzajímavější z nabídek je bezpochyby doživotní licence na...

Odebírat newsletter

Zásady ochrany osobních údajů.

Zkontrolujte svoji doručenou poštu a potvrďte odběr.

Komentujeme

Chvála černých skřínek

Musk a Twitter, příběh robotických účtů

Pavel Houser
6. 6. 2022

Vztah mezi Elonem Muskem a Twitterem byl zásadní dávno před tím, než se Musk rozhodl firmu...

Slovník

Packet switching

CPA

Dual band

Nejpopulárnější články

SonicWall a Arcserve pro bezpečnost dat od partnerů distributora Entec

Jak jsme na tom s řízením kybernetické bezpečnosti

Richard Jan Voigts
27. 5. 2022

Vědci přišli na levnou výrobu nejlepšího grafenu

Pavel Houser
3. 6. 2022

Cloudové služby nejsou pro útočníky jen cílem, ale i prostředkem

Poptávka po odbornících na kyberbezpečnost strmě roste, stejně tak i jejich platy

Redakce
31. 5. 2022

Broadcom převezme VMware za 61 miliard dolarů

ČTK
26. 5. 2022

Téměř polovina finančních ředitelů považuje samoobslužná data a analytiku za hnací sílu produktivity zaměstnanců

Redakce
25. 5. 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 byz Byznys Cloud Ekomerce Hardware inter Internet Operační systémy Podnikový software Právo Rozhovory Science Security Technologie Telekomunikace Veřejná správa Vývoj a HTML Zpráva dne České IT

Píšeme jinde

RSS ScienceMag RSS

  • Týden na ITBiz: Cloudový trh se dál koncentruje
  • Objevili dosud neznámý typ neutronové hvězdy, asi pomalu rotující magnetar
  • Velmi jasný bolid časně ráno 24. června 2022 nad jižním Rakouskem

RSS AbcLinuxu RSS

  • Mixbox, míchání barev dle modelu Kubelka-Munk
  • digiKam 7.7.0
  • ZombieTrackerGPS 1.11

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.