تمكن فريق بحثي من قسم الإلكترونيات الدقيقة في جامعة كيمنتس للتكنولوجيا بألمانيا من تطوير أصغر بطارية في العالم يبلغ حجمها أقل من 1 مليمتر.
ويمكن دمج هذه البطارية في حواسيب دقيقة بـ“حجم ذرات الغبار“، وتزويد تلك الأجهزة، التي تُعرف باسم ”الغبار الإلكتروني“، بالطاقة الكهربائية لمدة 10 ساعات متواصلة.
وذكر الموقع الإلكتروني لجامعة كيمنتس، الإثنين، أن المجتمع العلمي واجه عدة صعوبات منذ سنوات لتطوير بطارية مصغرة تشحن الإلكترونيات الدقيقة بكفاءة.
وتتمثل أبرز تلك الصعوبات في عدم وجود مصدر طاقة على الشريحة الدقيقة لتشغيلها في أي وقت وفي أي مكان، وصعوبة إنتاج بطاريات صغيرة قابلة للدمج مع هذه الشرائح.
وقال المؤلف الرئيس في المشروع البحثي الدكتور أوليفر ج شميدت إن صناعة بطاريات صغيرة غالبًا ما تكون مصحوبة بمشكلة تخزين أقل للطاقة، ولا يمكن تقليل مساحة هذه البطاريات بشكل كبير إلى أقل من 1 ملليمتر مربع.
وأوضح أنه وفريقه هدفوا في مشروعهم البحثي إلى تصميم بطارية يقل عرضها عن 1 ملليمتر مربع، وقابلة للدمج في شريحة إلكترونية دقيقة، بحيث تحتوي على حد أدنى من كثافة الطاقة يبلغ 100 ميكرو واط في الساعة لكل 1 سنتيمتر مربع.
واستخدم الباحثون مجمعات تيار كهربائي وشرائط الأقطاب الكهربائية بالمقياس المجهري، وهي طريقة تتشابه مع عملية تستخدمها شركة ”تسلا“ الأمريكية لتصنيع البطاريات لسياراتها الإلكترونية.
وأنشأ الفريق نظاما متعدد الطبقات، من خلال تطبيق ضغط عن طريق طلاء طبقات رقيقة متتالية من المواد البوليمرية والمعدنية والعازلة على سطح الشريحة الإلكترونية، ثم أزال الباحثون الضغط الميكانيكي عن طريق إبعاد الطبقات الرقيقة، التي تعود تلقائيًا بعد ذلك لتتحول إلى بنية ”لفائف الشطائر السويسرية“.
واستطاع الفريق البحثي في النهاية إنتاج بطاريات دقيقة وقوية وقابلة لإعادة الشحن، ويمكنها تشغيل أصغر شرائح حاسوبية في العالم، والتي تستخدم على سبيل المثال لقياس درجة الحرارة في محيطها باستمرار، ومدها بالطاقة لمدة 10 ساعات تقريبًا.
وأشار الدكتور شميدت إلى أن البطاريات المصغرة ستكون لها إمكانات هائلة في المستقبل، ومن بينها شحن المستشعرات الإلكترونية الدقيقة، وتقنيات المحركات في مجالات إنترنت الأشياء، والغرسات الطبية المصغّرة، وأنظمة الروبوتات الدقيقة، والإلكترونيات فائقة المرونة.
.jpg)
إضافة تعليق جديد