Amerikaanse wetenschappers van de Universiteit van Illinois hebben de kleinste batterij ooit gemaakt. Het is een rechthoekig plaatje met zijden van slechts 2 mm. De energiecapaciteit is voldoende om een miniatuurmicrochip van stroom te voorzien.
Het was mogelijk om een kleine batterij te produceren met behulp van technologieën zoals:
- 2D-fotolithografie.
- 3D holografische lithografie.
Met behulp van deze twee technologieën konden de onderzoekers het oppervlak van de elektroden vergroten en hun plaatsing optimaliseren.
Om de kleinste batterij te testen, werd een primitief elektrisch circuit gebouwd. Het bestond uit een rode led en een batterij. Het lampje brandde 10 seconden lang, zelfs na 200 oplaadcycli. capaciteitHet begon 88% van het oorspronkelijke resultaat te halen. Dat is een zeer goed resultaat.
Waar kan zo'n batterij gebruikt worden?
Een soortgelijke uitvinding kan worden toegepast in radioapparatuur. Bijvoorbeeld:
- Implantaten.
- Aandrijfmechanismen.
- Draadloze sensoren.
Andere wetenschappers uit de Verenigde Staten We hebben hard gewerkt om een nog kleinere miniatuur-energiecel te produceren. De tinoxide-anode is 100 nanometer lang en 10 nanometer breed. De lithiumkathode is iets minder dan 3 mm lang en bevindt zich in een vloeibare elektrolyt met ionisatie.
De belangrijkste voordelen van deze batterij:
- Compactheid.
- Gemak.
- Goede efficiëntie met potentieel voor verbetering.
In de toekomst willen wetenschappers een batterij ontwikkelen ter grootte van een nanodeeltje.
Naast deze twee kleine batterijen is er nog een andere ontwikkeling van een Amerikaanse universitair docent genaamd Jae Kwon. Dit is kernenergie-elementHet werkt op basis van het verval van een radioactief isotoop. Deze energiebron is ongeveer zo groot als een muntstuk. Het gebruik van deze energiebron is volkomen veilig.
De geleider in deze ontwikkeling bevindt zich in vloeibare toestand. Daardoor wordt het interne rooster niet beschadigd door straling.
In de nabije toekomst zullen de onderzoekers deze energiebron verbeteren, het vermogen verhogen en de afmetingen verkleinen. Ze zijn ook van plan om de energiebron met andere materialen te testen.
Binnenkort kunnen dergelijke batterijen worden gebruikt in telefoons, laptops, mp3-spelers en andere draagbare apparaten.
Zelfs de kleinste batterij kan honderden jaren meegaan!
Werkingsprincipe
Het is vergelijkbaar met een zonnepaneel. Radioactief gas of tritium zendt een stroom elektronen uit, die worden opgevangen door een siliciumschijf en vervolgens naar elektroden worden overgebracht.
De vervaltijd van een radioactieve stof is 12,5 jaar. Dat betekent dat we gedurende die hele tijd zonder batterijen zouden kunnen functioneren!
De wetenschappers moesten talloze tegenslagen overwinnen voordat ze slaagden. Het opvangen van de elektronenbundel was extreem moeilijk. Om dit te bereiken, moesten ze een siliciumval creëren in de vorm van een niet-platte, driedimensionale, gekrulde beugel. Hierdoor konden de elektronen in putjes of speciale groeven terechtkomen. Deze groeven zijn 40 micron diep en tot 1 micron groot. Dit maakt het mogelijk om de zich verspreidende elektronenbundels met een groot aantal groeven te verzamelen.
Zo is de kleinste batterij ooit gecreëerd door verschillende onderzoekers! En in de nabije toekomst zal deze beschikbaar komen voor de gemiddelde gebruiker!
