德国大学已经开发出比灰尘还小的电池

德国大学已经开发出比灰尘还小的电池

德国大学研发出比灰尘还小的电池,电子产品也一直在向小型化发展。小型微电子设备(如植入人体的传感器系统)需要比灰尘还小的计算机和电池。德国大学已经开发出比灰尘还小的电池。

德国大学研发出比灰尘还小的电池1 2月23日,一篇论文发表在《高级能源原材料》杂志上,该论文显示,德国开姆尼茨理工大学的研究团队研发出了世界上最小的电池,甚至比空气中的灰尘还要小,可以直接用来为灰尘大小的微型计算机供电。

据了解,有许多传感器或微型智能设备可以植入体内,灰尘大小的计算机嵌入其中,用于处理和存储数据。随着这些传感器或智能设备变得越来越小,为它们供电变得越来越困难。

这些设备中使用的许多微型电池通过在芯片上堆叠薄膜来存储电能,这种电池的功率非常有限,并且有许多限制。开姆尼茨理工大学的研究团队选择将薄膜卷起来,这样可以储存更多的电能,这个想法已经初见成效。

这种世界上最小的电池还可以重复充电,充满电能可为微型计算机提供超过10小时的电池寿命。未来,该团队还计划开发储能密度为100微瓦/厘米㎡的可充电电池,可应用于更多的微型计算机使用场景。可惜这种新型电池暂时只是PPT产品,不具备市场化的条件。

据了解,医学界长期以来一直在探索利用“微型机器人”治疗疾病的可行性,也开发了许多可以植入体内治疗疾病的微型电子机器人。同样是在德国开姆尼茨理工大学,奥利弗·G·施密特(Oliver G.Schmidt)教授领导的研究团队在2020年研制出了世界上最小的微型机器人,尺寸为0.8*0.8*0.14mm,可以直接将药物携带到体内,输送到指定区域,达到更有针对性的治疗效果。

宾夕法尼亚大学的马克·米斯金(Mark Miskin)教授和他的团队还开发出了一种带腿的行走微型机器人,据称该机器人可用于半导体领域,可用于修复手机电池和芯片,甚至用于探索人类的大脑信号。

这些微型机器人和微型计算机虽然离普通人特别遥远,但在某些领域确实已经成熟。微型计算机的诞生对探索人体奥秘和治疗某些疾病确实有帮助。如果将来我们能通过微型计算机了解人体的更多特征,一些不治之症也许有一天能被治愈。

我还是看好微机和电池的未来,希望能在更多的领域看到它们。

德国大学已经开发出比灰尘还小的电池。2来自德国开姆尼茨工业大学和中国长春应用化学研究所的科学家在《先进能源材料》杂志上写道,他们开发出了迄今为止世界上最小的电池,可以为一台灰尘大小的计算机供电,未来有望在物联网、微型医疗植入物、微型机器人系统和超柔性电子等领域发挥重要作用。

电子产品一直在向小型化发展,小型微电子设备(如植入人体的传感器系统)需要比一粒灰尘还小的电脑和电池。但到目前为止,缺乏可以随时随地运行的电源和生产集成微型电池的困难阻碍了这一趋势。

科学家们表示,微型亚毫米计算机可以通过开发合适的电池或“收获”发电方法来供电。然而,目前微电池的生产方式与普通电池有很大不同。例如,具有高能量密度的紧凑型电池(纽扣电池等。)是用湿化学方法制成的。这种标准工艺生产的微电池可以提供良好的能量和功率密度,但其直径明显超过1 mm2。

研究团队的目标是设计出直径小于1 mm2的电池,可以集成在一个芯片上,其最小能量密度仍然是100 MWh/cm2。为了实现这一目标,该团队在微观尺度上集成了集电器和电极条——特斯拉也在使用类似的工艺大规模制造其电动汽车电池。

研究人员使用了所谓的“瑞士卷”或“微型折纸”工艺。它们在晶片表面连续涂覆聚合物、金属和介电材料的薄层,以形成具有固有张力的分层系统。当薄层被剥离时,它会释放机械张力,然后它会自动弹回并卷成瑞士卷。因此,可以在没有外力的情况下制造自动卷绕圆柱形微型电池。

利用这种方法,该团队制造出了迄今为止最小的充电电池,比一粒盐还小,可以为世界上最小的计算机芯片供电约10小时。此外,该方法与现有的芯片制造工艺兼容,可以在晶片表面生产高通量级的微型电池。

研究人员表示,这种微型电池有望在物联网、微型医疗植入物等领域大显身手。,可用于未来的微纳电子传感器和执行器。他们表示,这项技术仍有很大的优化潜力,未来可能会出现更强大的微型电池。

德国大学已经开发出比灰尘还小的电池。北京时间2月23日,德国开姆尼茨理工大学的研究团队在《先进能源材料》杂志上发表论文,声称已经研发出世界上最小的电池,可以为灰尘大小的计算机提供电力。

微型智能设备,包括可以植入人体的传感器,需要比一粒灰尘还小的计算机来处理数据。随着智能设备变得越来越小,给它们供电就成了一个问题。

目前,微型电池通过在芯片上堆叠薄膜来储存电能。

现有的微型电池通过在芯片上堆叠薄膜来储存电能,但其尺寸受到储存电量的限制。为了解决这个问题,开姆尼茨理工大学的研究团队卷起了这种薄膜,它可以储存更多的电能。

新电池可以充电,为微型计算机提供长达10小时的电力。目前新电池不具备上市条件。

他们的目标是开发一种储能密度为100微瓦/平方厘米的可充电电池,适用于大多数微型计算机使用场景,包括测量环境温度。